电磁场的数值计算和微波的计算机辅助设计PDF电子书下载

第一章 用差分方法求解微波电磁场问题 1

1.1用差分方程解拉普拉斯方程 1

1.2同轴线台阶电容的计算 6

1.3介质分层处的差分格式 10

1.4微带线特性阻抗的计算 11

1.5用差分法求解波导问题 16

1.6用差分法求解重入式谐振腔 29

1.7用差分法求波导中不连续的阻抗参量 36

1.8用差分方法计算开区场 40

参考文献 42

第二章 变分方法和它在电磁场问题上的应用 43

2.1概述 43

2.2非齐次亥姆霍兹方程的等价泛函 44

2.3非齐次亥姆霍兹方程的等价泛函的修正 47

2.4矢量亥姆霍兹方程的等价泛函 48

2.5轴对称并仅有角向磁场分量的亥姆霍兹方程的等价泛函 51

2.6多层介质波导中混合模方程的等价泛函 52

2.7求谐振腔特征值的变分表达式 54

2.8求波导特征值的变分表达式 56

2.9用里兹方法求解波导问题 60

参考文献 70

第三章 用有限元法求解微波电磁场问题 71

3.1有限元法的基本概念 71

3.2有限元法程序的编制 79

3.3网格的自动剖分 82

3.4用有限元法求解波导问题 85

3.5用有限元法计算重入式谐振腔 91

3.6场域中存在部分介质时的有限元法 95

3.7屏蔽微带盘形谐振腔的有限元法分析 97

3.8以高次多项式为插值函数的有限元法 98

3.9采用自然坐标的有限元法 102

3.10用有限元法分析部份介质填充的传输系统中的混合模式 121

3.11用三维有限元法求解微波电磁场问题 125

参考文献 140

第四章 边界元法在微波场中的应用 142

4.1电位问题的求解 142

4.2线性元法 154

4.3带状线参量的计算 157

4.4高次元法 158

4.5场域内存在多层介质时的分析方法 160

4.6用边界元法分析亥姆霍兹方程 161

4.7波导中不连续性S参量的计算 165

4.8用边界元法分析开放区域的电磁场 170

4.9用边界元法求解电流源激励波导问题 172

4.10用边界元法求解微波领域的特征值问题 174

参考文献 175

第五章 微波网络的计算机设计 176

5.1N级双口网络的级联——S矩阵法 176

5.2用S矩阵合成法求同轴线阻抗变换器的驻波特性 176

5.3N级双口网络的级联——A矩阵法 181

5.4用A矩阵法求三级微波晶体管放大器的增益特性 182

5.5多端口网络的任意连接 188

5.6微波网络的灵敏度分析 205

5.7一个实例—同轴线阻抗变换器输入反射系数灵敏度的计算 211

参考文献 218

第六章 微波元器件的最优化设计 219

6.1最优化方法物理模型的建立 219

6.2目标函数的极值 220

6.3目标函数的最速上升方向和最速下降方向 223

6.4二次函数 224

6.5多元函数在最小点附近的性质 226

6.6一维函数的最优化方法 226

6.7搜索区的确定 231

6.8选取初始步长的方法 232

6.9n维函数寻优的直接方法 234

6.10n维函数寻优的梯度方法 257

6.11有约束最优化的罚函数法 271

6.12罚函数法的应用实例—微波滤波器的优化设计 273

参考文献 276

第七章 微波电子管的计算机设计 277

7.1微波管中空间电荷力的计算 277

7.2多腔速调管的计算机设计 280

7.3耦合腔行波管的大信号计算 288

参考文献 294

附录一 公式？的推导 295

附录二 三角形单元中一些关系式 296

附录三 广义特征值问题的计算程序 296

附录四 具有分层介质波导截面上介质边界处场的关系式 301

附录五 多级波导型阻抗变换器频带特性的计算 302

附录六 贝塞尔函数的计算程序 306

习题集 311