可去除伪直流模式的微波管高频电路有限元仿真方法

摘要

本发明涉及可以去除伪直流模式的微波管高频电路有限元仿真方法，包括以下步骤：A.根据微波管高频电路内的电磁场边值问题，将电位移矢量为零作为电场约束方程，并得到电场约束方程的积分形式，同时通过有限元法的标准变分原理得到电磁场边值问题的泛函方程。B.采用四面体网格剖分求解域，考虑准周期边界条件时，必须保证周期边界上主面上的网格和从面上的网格匹配。本发明的有益效果：利用该有限元仿真方法可以极大地提高微波管高频系统仿真的精度，效率和鲁棒性。

主权项

可去除伪直流模式的微波管高频电路有限元仿真方法，包括以下步骤：A.根据微波管高频电路内的电磁场边值问题，将电位移矢量为零作为电场约束方程，并得到电场约束方程的积分形式，同时通过有限元法的标准变分原理得到电磁场边值问题的泛函方程；B.采用四面体网格剖分求解域，考虑准周期边界条件时，必须保证周期边界上主面上的网格和从面上的网格匹配；C.选择二阶矢量叠层基函数，结合边界条件对有限元网格进行树一共轭树分离，对树边上的二阶矢量叠层基函数的低阶部分用相应的自由点基函数代替；D.将步骤A中得到的电磁场边值问题的泛函方程中的电场用步骤C中的二阶矢量叠层基函数展开后，运用里兹方法得到广义本征矩阵方程；将电场约束方程的积分形式中的电场用步骤C中的二阶矢量叠层基函数展开得到电场约束方程的矩阵形式；E.应用位移求逆隐式重启Arnoldi迭代法求解广义本征矩阵方程，并在每一步的Arnoldi迭代中，将生成里兹向量的工作向量中对应于无旋场基函数的部分重置为零，以去除伪直流模式；F.进行微波管高频电路有限元仿真的后处理，由步骤E所得的本征值和本征向量，可以求出相对应的本征频率和电场分布，进而求出各种需要的微波管高频电路的高频特性参量。