渐近波形估计技术加速的频域有限差分法

本文提出了一种基于三维频域有限差分法（３Ｄ－ＦＤＦＤ）和渐近波形估计技术（ＡＷＥ）设计三维微波结构Ｓ参数的快速算法。在分析中,将输入和输出端口的电场分别展开成某抽样频率点处的泰勒级数,通过Ｐａｄｅ逼近及奇异值分解技术求出电场与频率的有理函数解析表达式,从而获得频带内的Ｓ参数,数值计算结果与已有结果吻合良好,并且与传统ＦＤＦＤ法相比,计算效率提高很多。     

渐近波形估计技术加速的频域有限差分法

本文提出了一种基于三维频域有限差分法(3D-FDFD)和渐近波形估计技术(AWE)计算三维微波结构S参数的快速算法。在分析中,将输入和输出端口的电场分别展开成某抽样频率点处的泰勒级数,通过Pad逼近及奇异值分解技术求出电场与频率的有理函数解析表达式,从而获得频带内的S参数。数值计算结果与已有结果吻台良好,并且与传统FDFD法相比,计算效率提高很多。     

四分量二维紧凑格式频域有限差分方法对粗糙导体表面导波结构的分析

文章利用四分量紧凑格式的二维频域有限差分方法（2-DFDFD）,结合等效表面阻抗边界条件（SIBC）,对粗糙导体表面导波结构的传输特性进行数值分析。根据等效表面阻抗边界条件,可以方便地计算边界上的切向场。只要求出本征方程,在给定频率上的传播常数就可以作为其特征值而被求得。     

圆形金属波导传输特性的2-D频域有限差分法分析

时域有限差分(FDTD)法和频域有限差分(FDFD)法用于处理传输系统的本征值问题非常有效。本文首先基于二维频域有限差分(2 -DFDFD)法,导出圆柱坐标系中2- DFDFD的一般分析公式,并提供了圆波导中不规则划分网格的相应场量表达式;然后将导出的2- DFDFD分析公式应用于圆波导的传播特性的分析。数值计算结果和理论结果吻合很好,从而证明本文分析思路的正确性。同时,所编制的2- DFDFD程序具有通用性,只要调整边界条件的设置同样适于分析其他柱形金属波导结构。     

任意截面波导特性的非正交频域有限差分研究

本文提出了一种求解波导本征问题的非正交频域有限差分算法。该算法中的数值离散网格可与任意复杂边界形状吻合一致。文中通过所建立的本征方程对波导中各模式的截止频率进行了求解，数值结果与已有结果符合良好。     

基于有限差分法的方同轴线的研究

有限差分法是一种微分方法,是历史最悠久和理论最完整的数值分析方法。通过理论推导所求区域满足的偏微分方程和边界条件,然后在Yee网格中利用二阶有限差分法导出偏微分方程的差分格式,最后通过Matlab仿真出所求区域的电场分布和计算出方同轴线的特性阻抗。     

求解时域电场积分方程的偏置网格有限差分法

细线、薄板状良导体的时域散射特性可由“全切向”时域电场积分方程（TDEFIE）描述。本文采用偏置网格的有限差分方法数值求解“全切向”TDEFIE。这种网格充分利用物体的几何、物理特性,数值实现简便。利用这种方法,本文研究了电磁辐射、散射的三个经典问题,同时分析了方法本身的数值稳定性。数值结果表明,该方法求解时域电场积分方程有效。     

利用模式匹配与四分量二维频域有限差分混合算法分析复杂截面波导不连续性

模式匹配(Mode Matching,MM)法分析波导不连续性问题时,通常需要已知相移常数和模式函数的解析表达式,因此,局限于分析简单截面波导不连续性问题.本文采用四分量二维频域有限差分(2-D FDFD)法能够有效地解决复杂截面波导本征模问题,本征值和本征向量分别对应相移常数和模式函数离散值,求得本征解后再利用模式匹配法计算出波导阶梯的广义散射参数.最后,给出了矩形波导中单脊膜片和十字膜片实例,验证了混合算法的准确性和高效性.     

任意截面波导特性的非正交频域有限差分研究

本文提出了一种求解波导本征问题的非正交频域有限差分(FD-FD)算法。该算法中的数值离散网格可与任意复杂边界形状吻合一致。文中通过所建立的本征方程对波导中各模式的截止频率进行了求解,数值结果与已有结果符合良好。     

二维时域有限差分法对接地板宽度有限的共面波导的特性参数分析

本文利用二维时域有限差分（FDTD）法分析接地板宽度有限的共面波导（FGCPW）在高达1THZ频段内的频变特性。将计算结果与三维FDTD法分析结果相比较发现，其一致性较好，且大大提高了仿真的效率，通过比较拉地板宽度对FGCPW的色散和衰减特性的影响，说明设计共面波导的关键在于对几何尺寸参数的正确选择。文中还引出各参数间的一般约束关系。     

三维最优时域有限差分方法

数值色散是时域有限差分方法(FDTD)中最主要的误差来源,导致数值相速成为频率和方向的函数。文中讨论了一种基于最优有限冲激滤波器设计方法的最优差分格式,从频率空间或者波数空间中实现对理想偏微分算子的逼近,构造一种新的具有低数值色散关系的最优时域有限差分方法。文中导出了其数值色散关系和进行了稳定性分析,并通过与常用的基于泰勒级数展开定理的高阶(2,4)时域有限差分法相比较,发现最优时域有限差分法的数值色散得到了极大的改善。最后通过一个数值例子来验证其有效性。     

时域有限差分法的Matlab仿真

介绍了时域有限差分法的基本原理，并利用Matlab仿真，对矩形波导谐振腔中的电磁场作了模拟和分析。     

波动方程差分解法及其对波导T形接头的分析

文中对波动方程差分解法进行了研究，探讨了理想导体表面、棱以及顶点对电场传播的影响，提出了一些有意义的合理假设。最后将上述方法和假设应用于波导T形接头的分析，得到了可信的计算结果。由计算结果也可以看出，没有采取匹配措施的波导T形接头的性能不是很好，端口反射较为强烈。     

电磁波极化形式的频域判据

电磁波极化的判定问题是电磁场理论教学中的重点和难点。当电磁波的电场分量和波矢量表达式是坐标基矢量的组合形式时,学生往往难以用右手定则判定其极化形式。本文从电磁波极化定义出发,结合有向曲线绕向的计算方法和复矢量运算法则,给出了极化形式的频域判据。学生直接对电场复矢量进行简单的矢量乘法运算即可完成判定,提高了解决此问题的效率和准确度。     

基于时域有限差分方法的点衍射波前误差分析

小孔的直径影响小孔衍射波前的误差,进而会影响点衍射干涉(PDI)检测的精度。基于矢量衍射理论中的时域有限差分(FDTD)方法,精确分析了可见光情况下衍射小孔直径接近以及小于入射光波长时所对应的衍射波前相对于标准球面波的偏离误差。数值仿真结果表明,当小孔的直径为400 nm时,所对应的数值孔径为0.65的衍射波前的误差峰谷值小于1 nm,而误差均方根值小于0.35 nm。随着小孔尺寸的减小,其衍射波前的误差进一步减小。仿真结果原理上验证了小孔点衍射干涉方法用于实现大数值孔径球面的高精度检测的可行性,并为实际检测中点衍射小孔尺寸的选择提供了精确的数值依据。     

一种频率域的盲源分离算法

提出了一种频率域基于第二特征函数的窄带信号盲分离算法，理论上证明了本方法能够从有噪观察数据中得到无噪混合矩阵估计。仿真结果表明本方法信号分离性能优于时域方法。在高信噪比时，本方法的分离信号绝对误差和比时域方法低9．5dB。     

区域分解时域有限差分方法(DD-FDTD)及其在散射问题中的应用

本文提出一种区域分解的时域有限差分算法(DD-FDTD).依据待解问题的特点,把待解问题分解为几个子区域,在各个子区域中,采用适合于该区域的共形网格进行划分计算,通过一种有效的信息传递方案,把各个子区域综合起来,获得原问题的解.通过采用这种方法,一个复杂的问题可以得到简化,从而变得适于求解,同时,共形网格和精确的信息传递方案的使用,大幅度提高了计算精度.文中,用该算法对二维电磁散射问题进行了分析计算,获得了精确的计算结果.     

基于频域插值的信道化原型滤波器设计

针对信道化原型滤波器设计复杂度较高的问题,提出一种满足线性相位要求的原型滤波器频域插值设计算法。该算法采用无约束迭代优化办法获得了阻带衰减较高的低阶滤波器模型,然后根据所推导的频域插值模型构建满足线性相位特性的原型滤波器频谱,最后通过快速傅里叶逆变换获得了满足信道化滤波器组完全重构特性要求的原型滤波器。所提设计算法将频域插值与迭代优化相结合,有效地解决了设计高阻带衰减的原型滤波器时待优化参数数目较大的问题,并且不会产生镜像频谱,省去了镜像抑制滤波器的设计。仿真结果表明,所提算法相比传统的时域插值设计算法具有显著的性能改善,并且降低了设计复杂度。     

同轴接头时域反射特性的频域测量方法研究

首先介绍了只用有频域测量功能的矢量网络分析仪来判断半刚性同轴电缆接头的时域反射特性的基本原理和基本计算公式。为了方便在实际的半刚性同轴电缆接头的质量检测工作中的应用,提出一个前述计算方法的近似模型,由这两种计算方法比较,近似模型的误差在10~(-3)量级内,可见即使在较严格的质检中,使用该近似模型也是有效的。     

语音特性的时域“有限分辨率”

在一短段时间里，语音信号保持相对稳定，这种“短时性”是语音信号的重要特性。听觉来泊于空气的复合振动，也就是说，语音在频域上的频谱结构反映了语音的特性，在时域上则体现为周期性，然而，周期性是一定长时域才能表现出的整体特性，这样可定义为“长时性”。“长时性”导致了语音特性性的时域“有限分辨率”。只有将语音信号的“短时性”和“长时性”相结合，才能提以出最佳的语音特性。