【摘 要】
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在本文中我们采用电磁场混合位积分方程(MPIE)和稀疏矩阵/规则网格方法(SMCG)分析了微波集成电路中的微带结构问题,首先对于微带结构用PATRAN软件进行三角网格离散,采用基于
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在本文中我们采用电磁场混合位积分方程(MPIE)和稀疏矩阵/规则网格方法(SMCG)分析了微波集成电路中的微带结构问题,首先对于微带结构用PATRAN软件进行三角网格离散,采用基于三角面元的RWG作为基函数,这与以往的线网格法相比,大大地提高了计算的精度.SMCG法根据离散单元间场作用的强弱,将阻抗元素分解为强相作用的稀疏矩阵和弱相互作用部分.强相互作用矩阵元素可采用九点积分近似方法获得,弱相互矩阵元素可近似为两作用三角中心点之间的相互作用.在利用迭代法求解线性方程组时,矩阵矢量乘部分可分解为两部分计算,强相互作用形成的稀疏矩阵与待求向量的乘积可直接计算,而对于弱相互作用的元素,利用复镜像(CIM)和MP方法将空域Green函数表示成解析表达式形式后,可将弱阻抗元素在规则网格上应用Taylor级数展开,由于级数项中存在平移不变性的核,可将弱相互作用矩阵展开为Toeplitz矩阵相乘的形式,因而可利用快速傅立叶变换实现补充矩阵与待求向量的乘积,保证了每次迭代的计算复杂度是N log N.实验算例表明:SMCG法和矩量法的数值曲线吻合性很好,在分析含有未知数较多的天线阵列时,由于只需求解强相互作用矩阵元素,弱相互作用矩阵元素可由Taylor展开间接获得,因而减少了矩阵生成的时间,并降低了计算机内存需求和CPU时间,因而SMCG法比矩量法具有明显的优越性.
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