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      基于二維有限差分法對非對稱屏蔽帶狀線TE模研究

      2015-08-22 16:26:41李新獻李偉勤施岱松
      軟件 2015年5期

      李新獻 李偉勤 施岱松

      摘要:利用二維有限差分法對非對稱屏蔽帶狀線的TE模式進行計算。通過調(diào)整網(wǎng)格數(shù)目觀察計算結果的精度,可以設定出最優(yōu)的網(wǎng)格數(shù)目,然后改變帶狀線帶尺寸,觀察最低兩個TE模對應的截止頻率的變化規(guī)律,最后給出對應的橫截面電場、磁場分布圖,并對劃分網(wǎng)格數(shù)量和帶狀線的尺寸對最低兩個TE模對應的截止頻率的影響進行了分析。

      關鍵詞:有限差分法;非對稱屏蔽帶狀線;本征值;TE模

      中圖分類號:TM144 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn-j1003-6970.2015.05.020

      0 引言

      帶狀線具有體積小、重量輕、平面結構易于集成的諸多優(yōu)點,在無源微波集成電路中獲得了廣泛的應用。為了避免橫向輻射損耗,消除電路間的耦合,在帶狀線兩側加金屬壁,就構成了屏蔽帶狀線。屏蔽帶狀線可以看作是由同軸線演變而來,圖1示出了演變過程。

      由演變過程可知,屏蔽帶狀線中的電磁場矢量分布在橫截面內(nèi)而無縱向分量,故其主模是TEM模,屏蔽帶狀線是TEM波傳輸線,也可以存在TE和TM的高次模,即有單模傳輸?shù)念l率上??捎缮舷陆拥匕宓木嚯x來控制,它的工作帶寬由第一個高次模的截止頻率決定。為使屏蔽帶狀線的工作頻帶最寬,就要選擇合適的導帶寬度,使第一個高次模(TE?;騎M模)的截止頻率盡可能高。

      不對稱帶狀線(asymetric stripline)也稱非對稱帶狀線、不平衡帶狀線或補償帶狀線。它與一般帶狀線(stripline)相似,也是置于兩層導電平面之間的電介質(zhì)中間的信號線,但是不對稱帶狀線到兩個平面之間的距離不相等,如圖2所示。

      不對稱帶狀線有一半帶狀線的特征,如有很大的抗干擾能力,特性阻抗可以做得很小等。本文研究了非對稱屏蔽帶狀線導帶寬度對兩個最低階TE模的影響。

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