[發(fā)明專利]周期結構指定頻率的本征分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210014203.7
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN102592057A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 徐立;李斌;楊中海;朱小芳;李建清
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周永宏

1.周期結構指定頻率的本征分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

A.建立考慮導體和介質損耗周期結構內的電磁場邊值問題，通過有限元法的標準變分原理得到電磁場邊值問題的泛函方程；

B.采用四面體網格剖分求解域，并保證周期邊界主面和從面上的網格匹配；

C.選擇基函數，將電場強度矢量在所有網格內用基函數展開，并運用里茲方法得到展開系數的矩陣方程；

D.將展開系數的矩陣方程寫成關于傳播常數的線性廣義本征方程；

E.給定一個頻率，求解線性廣義本征方程，得到傳播常數與電場展開系數；根據傳播常數，得到與給定頻率相對應的衰減常數和相位常數，通過后處理，得到互作用阻抗。

F.重復步驟E，得到不同頻率對應的衰減常數，相位常數和互作用阻抗，即可得到周期結構的高頻特性。

2.根據權利要求1所述的周期結構指定頻率的本征分析方法，步驟A中獲得泛函方程的具體過程：

首先，根據麥克斯韋方程組與周期結構的邊界與導體屬性得到考慮導體和介質損耗時周期結構內電磁場的邊值問題，見如下公式1：

▿×μr-1▿×E-k02ϵrE=0inΩn^×(Es×n^)=n^×(Em×n^)e-(α+jβ)LonΓPBCn^×μr-1▿×E=(jk0η0/Zs)n^×(E×n^)onΓSIBC;]]>

從考慮導體和介質損耗時周期結構內電磁場的邊值問題，即從上式出發(fā)，通過有限元法的標準變分原理得到電磁場邊值問題的泛函方程F(E)，見如下公式3：

F(E)=12∫Ω[(▿×E)*1μr(▿×E)-k02ϵrE*·E]dΩ]]>

+jk0η0zs∫Γ[n^×(E*×n^)]·[n^×(E×n^)]dΓ;]]>

公式中，上標*表示對物理量取共軛，使泛函方程取極小值，并且滿足公式1中的第二個方程的電場函數E即為周期結構內電磁場邊值問題即公式1的解，dΓ表示二維面積分的微元，dΩ表示三維體積分的微元。