一种计算微波电路的并行算法

了加窗带来的影响(称此时的冲击响应函数为准冲击响应函数)，但是只要满足下述条件：使用FDTD-Diakoptics分析整个电路特性时，各个子电路使用具有相同频谱特性的激励脉冲，计入加窗对时域脉冲的展宽效应，最终得到的冲击响应函数的频域响应是足够准确的.

五、FDTD-Diakoptics应用实例及讨论

本文以一个波导带通滤波器的特性分析为例说明该算法的应用.图3为一个具有5个膜片的矩形波导带通滤波器(WR34).按照本方法首先将该滤波器分为5个部分，使用FDTD对其进行计算，求出在所有连接参考面处(图中虚线所示)的场分布.FDTD计算中，高斯脉冲调制函数为：f(t)=AmaxA(x,y)exp［-((t-t0)/T)2］.sin(2πf0t)，其中调制频率f0为WR34-TE10模单模工作频带的中心频率；A(x,y)为激励幅度空间分布，Diakoptics算法中需计算所有可能存在的基函数单一激励时的响应，所以A(x,y)依次选为每一个基函数.激励函数幅度Amax取决于其沿传播方向的衰减及计算精度，基本原则是达到不连续性处和观察面处的场仍具有足够大的幅度.T的取值要保证在激励脉冲的频谱上截止频率点处的能量具有足够小的值.本例中，WR34的单模工作频带为：fTE10=17.369GHz,fTE20=34.738GHz，f0=26.0535GHz,T=200(ps),t0=3T,Amax=10，基函数为φn(x)=sin，相应的系数an(z0,t)如图4所示(由于文章篇幅原因，只给出一个结果).图5为用本文方法得到的滤波器频率特性，图中可见该结果与FDTD结果吻合很好.

图3　五膜片WR34波导带通滤波器示意图
 
　　　　　　　　　　　　　　

图4　本文方法得到的图3中第一个子电路反射波基函数的系数

图5　图3所示WR34波导滤波器的频率特性

六、结　　论

本文介绍了一种分析复杂微波电路的新方法：FDTD-Diakoptics方法，它可克服传统的FDTD方法需要大内存、长计算时间的弊病，并可充分发挥FDTD可易于研究复杂几何结构电路的优势，经作者的若干分析设计实例证明，该方法不但比较灵活，且具有较高的精度，是一种比较有效的微波电路仿真分析方法.