Un método de dominio temporal de Galerkin discontinuo nodal con una condición de contorno de puerto de onda basada en circuitos
Autores: Zhu, Shichen; Shi, Yan; Ban, Zhenguo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un método de dominio temporal de Galerkin discontinuo nodal con una condición de contorno de puerto de onda basada en circuitos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Línea de transmisión tipo guía de ondas
Guías de onda rectangulares
Guías de onda circulares
Líneas coaxiales
Condición de contorno de puerto de onda basada en circuito
Método de Galerkin discontinuo en el dominio del tiempo
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Las estructuras de línea de transmisión tipo guía de ondas (WLTL), incluidas las guías de onda rectangulares, las guías de onda circulares y las líneas coaxiales, han sido ampliamente utilizadas en ingeniería de microondas. Determinar cómo modelar eficientemente los WLTL se ha vuelto vital para el diseño de varios dispositivos basados en WLTL. En este documento, se desarrolla una condición de contorno de puerto de onda basada en circuitos (CWPBC) y se aplica en el método de dominio temporal de Galerkin discontinuo (DGTD) para simular con precisión estas estructuras por primera vez. En el CWPBC, se definen voltajes y corrientes modales de un WLTL, y se introducen circuitos basados en voltajes y corrientes modales. Al co-simular el circuito modal y el WLTL modelado utilizando el método DGTD, se pueden excitar varios campos modales en el WLTL, y al mismo tiempo, el WLTL puede ser terminado sin reflexiones. No se utilizan costos adicionales ni aproximaciones en el CWPBC propuesto, y no se requiere ni la extensión de los dominios computacionales ampliamente utilizados en la terminación de capas perfectamente adaptadas (PML) ni la continuidad del campo longitudinal utilizada en el método DGTD reportado. El método propuesto puede obtener fácilmente los parámetros de postprocesamiento, incluidos los parámetros S y la potencia del puerto. Se proporcionan resultados numéricos, incluidos filtros de guía de onda rectangular, bocinas de guía de onda circular y bandas de prohibición electromagnéticas (EBG) alimentadas por coaxial, para validar la efectividad del CWPBC propuesto.
Descripción
Las estructuras de línea de transmisión tipo guía de ondas (WLTL), incluidas las guías de onda rectangulares, las guías de onda circulares y las líneas coaxiales, han sido ampliamente utilizadas en ingeniería de microondas. Determinar cómo modelar eficientemente los WLTL se ha vuelto vital para el diseño de varios dispositivos basados en WLTL. En este documento, se desarrolla una condición de contorno de puerto de onda basada en circuitos (CWPBC) y se aplica en el método de dominio temporal de Galerkin discontinuo (DGTD) para simular con precisión estas estructuras por primera vez. En el CWPBC, se definen voltajes y corrientes modales de un WLTL, y se introducen circuitos basados en voltajes y corrientes modales. Al co-simular el circuito modal y el WLTL modelado utilizando el método DGTD, se pueden excitar varios campos modales en el WLTL, y al mismo tiempo, el WLTL puede ser terminado sin reflexiones. No se utilizan costos adicionales ni aproximaciones en el CWPBC propuesto, y no se requiere ni la extensión de los dominios computacionales ampliamente utilizados en la terminación de capas perfectamente adaptadas (PML) ni la continuidad del campo longitudinal utilizada en el método DGTD reportado. El método propuesto puede obtener fácilmente los parámetros de postprocesamiento, incluidos los parámetros S y la potencia del puerto. Se proporcionan resultados numéricos, incluidos filtros de guía de onda rectangular, bocinas de guía de onda circular y bandas de prohibición electromagnéticas (EBG) alimentadas por coaxial, para validar la efectividad del CWPBC propuesto.