对集中匹配电路加载天线的扩展FDTD场路协同计算

采用扩展时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)算法实现电磁场和电路混合系统的协同计算。介绍了扩展FDTD的原理和嵌入不同集总元件的迭代公式,以一款馈电端口加载有集中匹配电路的微带双偶极子天线为例,采用扩展FDTD算法仿真了该天线和匹配电路混合系统。仿真中通过将微带馈线直接插入复数频率偏移完全匹配层(complex frequency shifted perfectly matched layer,CFS-PML),用2次FDTD运算提取了该混合系统的S11参数。对该加载天线进行了加工制作和实验测试,结果表明:基于扩展FDTD的场路协同计算和实验测试结果吻合良好,在加载集中匹配电路后,该微带偶极子天线的方向图和增益基本保持不变,谐振频率点发生偏移,S11曲线有显著变化。