漏泄同軸電纜的仿真算法研究.pdf

1、近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對移動通信的要求越來越高，人們希望在任何地點的任何時候與任何人都能及時進行溝通與聯(lián)系。但是在封閉或者半封閉的空間，電磁波的傳播卻受到了很大的阻礙，電磁覆蓋效果不佳，并且在這些場所安裝天線也比較困難。而漏泄同軸電纜（簡稱漏纜）卻能彌補這些不足，它不僅有天線的功能，還有傳輸線的功能。漏纜通過對外導體上所開槽孔的控制，可以達到對信號盲區(qū)進行覆蓋的功能。所以，漏纜在理論和設計上受到越來越多的人的關注。
　　

2、關于漏泄同軸電纜的理論研究比較復雜，在設計上主要還是以實驗為主，但是實驗研究的費用多，且無法全面了解漏泄同軸電纜的輻射特性，所以仿真軟件也就應運而生。近年來，先后出現(xiàn)了一批比較優(yōu)秀的商業(yè)化電磁場仿真軟件，其中，國外軟件由于出現(xiàn)的較早，開發(fā)和應用的時間也比較長，發(fā)展比較成熟，所以基本占領了國際市場。但是這些商用軟件其仿真求解的過程較為繁瑣，仿真計算過程非常耗時，無法直接得到所需的一些參數(shù)，企業(yè)不易掌握，企業(yè)缺少專門針對設計漏泄同軸電纜的計

3、算機輔助設計（CAD）軟件。因而有必要開發(fā)出一款專門用來設計漏泄同軸電纜的軟件。為此，我們擬自主研究并設計開發(fā)一款專門針對漏泄同軸電纜的CAD軟件。本文隸屬于“漏泄同軸電纜理論分析及專業(yè)CAD軟件開發(fā)”項目，此項目包括對漏泄同軸電纜進行理論研究，進而開發(fā)出一款專門用來設計漏泄同軸電纜的仿真軟件，該CAD軟件大致可以分為三個模塊：編輯模塊、仿真計算模塊和圖形輸出模塊。本論文主要研究漏泄同軸電纜的理論分析以及仿真計算。
　　由于漏泄同

4、軸電纜所特有的周期性結構，并根據(jù)Floquet原理，在整個漏泄同軸電纜的輻射機理研究過程中，求解漏泄同軸電纜的輻射場是最為關鍵的問題之一。對于漏泄同軸電纜的輻射場的求解主要分為兩個步驟：一是對槽孔縫隙表面的電磁場分布的求解；二是對槽孔縫隙的輻射場的求解。本文完成的主要工作為：
　　首先，研究了漏泄同軸電纜的基本結構，討論了漏泄同軸電纜的分類及各自的泄漏機理，并研究了漏泄同軸電纜的主要電氣參數(shù)及其輻射特性，還簡要分析了研究漏泄同軸電

5、纜常用的方法。
　　其次，研究了直角坐標下的時域有限差分法以及邊界條件——完全匹配層，分析了時域有限差分法的穩(wěn)定性，激勵源的選擇。為圓柱坐標系下的時域有限差分法的研究打下基礎。
　　接著，結合漏泄同軸電纜的的形狀特性導出了圓柱直角坐標系下適用于漏纜的時域有限差分法方程，并加入適當?shù)奈者吔纾▓A柱坐標系下的完全匹配層）和激勵源，此步用于計算漏纜槽孔表面的電磁場分布，還用并矢格林函數(shù)法研究了漏纜槽孔的輻射場，并詳細研究了漏泄同軸