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研究生:鍾世忠
研究生(外文):ZHONG, SHI-ZHONG
論文名稱:偏變分原理於不連續波導問題上之研究
論文名稱(外文):Partial variational principle (PVP) for waveguide discontinuity problems
指導教授:陳俊雄陳俊雄引用關係
指導教授(外文):CHEN, JUN-XIONG
學位類別:博士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1988
畢業學年度:76
語文別:中文
論文頁數:113
中文關鍵詞:偏變分原理波導不連續現象
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平面介質波導在毫米波、次毫米波、光波系統上常被用來做為傳導訊號的媒介。當波
導上被加入一些主動或者被動元件(耦合器、濾波器、轉換器、相移器、天線等),
或者兩波導相接時沒有接好,都會造成波導的不連續現象。本論文的目的就在建主一
套偏變分原理,配合新外場表示法的提出,以分析不連續平面介質波導的散射問題。
對於這類不連續問題,在以前曾有人利用微擾法、模態匹配法、最低平方殘量法、溫
拿霍夫法、以及有限元素法求解,其中只有限元素法能分析任意的不連續變化情形。
不過要用此法精確求解之前,必須先建立一個能將邊界連續條件和輻射條件包含在內
的變分方程式,並且要能針對問題的結構提出適當的外場表示法。在本論文中,首先
定義並擴大互作用關係,再配合麥斯威爾方程式、唯一定理、以及動差法等觀念,建
立出偏變分原理,從而推出所需的變分方程式。接著分別利用波導的格函數,以及綜
合模態展開法和自由空間格林函數法,提出兩種截然不同的外場表示法,配合偏變分
方程式以分析平面介質波導的不連續問題。
本論文所提方法的正確性,經由自我收斂性的測試,以及與其他方法的結果比較,可
以得到驗證。利用此法吾人分析了一些新結構的散射現象,諸如可調漸變式轉換器、
梯形空氣隙和突起隙、漸變式餽入結構,以及具有多種形狀的平面介質天線等等。
目次
摘要
第一章 緒論
1.1 研究動機
1.2 本論文的貢獻
1.3 內容概述
第二章 偏變分原理
2.1 互作用關係
2.2 偏變分式
2.3 限制條件
2.4 有限元素法
2.5 摘要
第三章 不連續介質負載金屬平行板波導的散射
3.1 變分方程式
3.2 有限元素解
3.3 相對收斂性和方法測試
3.4 空氣隙和突起隙的散射
3.5 漸變式介質的散射
3.6 摘要
第四章 不規則平面介質波導的散射
4.1 變分方程式
4.2 外場表示法
4.3 求解過程
4.4 收斂性測試和正確性測試
4.5 梯形空氣隙的散射
4.6 接著損秏和遠場功率分佈
4.7 摘要
第五章 任意不連續平面介質波導的散射
5.1 變分方程式
5.2 不連續區內的場
5.3 波導內的場
5.4 自由空間中的場
5.5 求解過程
5.6 正確性測試
5.7 饋入結構的耦合效應
5.8 十比一轉換器的散射
5.9 平面介質天線的散射
5.10 摘要
第六章 結論
參考文獻
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