一種分析復雜微波電路的新方法

　多端口子電路連接時(shí)，上述算法依然成立，只是式中各沖擊函數應換為相應的子矩陣.例如設g網(wǎng)絡(luò )為輸入端有M個(gè)、輸出端有N個(gè)端口的M+N端口網(wǎng)絡(luò )，h網(wǎng)絡(luò )為輸入端有N個(gè)、輸出端有L個(gè)端口的N+L端口網(wǎng)絡(luò )(g與h相鄰面的端口數目應相同)，g網(wǎng)絡(luò )輸入參考面處的反射、傳輸子矩陣分別為：

和

式中下標代表參考面，i←j的意思為：i為響應所在參考面，j為激勵所在參考面；上標代表端口，m←n的意思為：n為輸入端口，m為輸出端口.同理,g網(wǎng)絡(luò )輸出參考面處的反射、傳輸子矩陣分別為：

和

h網(wǎng)絡(luò )相應子矩陣可用同樣方法求得.連接后網(wǎng)絡(luò )的沖擊響應函數［f］為：

［fr1(t)］=［gr1(t)］+［gt2(t)］*［hr1(t)］*［gt1(t)］+［gt2(t)］
*［hr1(t)］*［gr2(t)］*［hr1(t)］*［gt1(t)］+…
［ft2(t)］=［gt2(t)］*［ht2(t)］+［gt2(t)］*［hr1(t)］*［gr2(t)］*［ht2(t)］+…
［fr2(t)］=［hr2(t)］+［ht1(t)］*［gr2(t)］*［ht2(t)］+［ht1(t)］
*［gr2(t)］*［hr1(t)］*［gr2(t)］*［ht2(t)］+…
［ft1(t)］=［ht1(t)］*［gt1(t)］+［ht1(t)］*［gr2(t)］*［hr1(t)］*［gt1(t)］+…　(4)
其中［fr1(t)］、［ft1(t)］、［fr2(t)］和［ft2(t)］分別為M×M、L×M、L×L和M×L階子矩陣.下面以［gt2(t)］*［ht2(t)］為例說(shuō)明如何計算矩陣卷積，并以［gt2(t)］*［ht2(t)］的第一個(gè)元素為例，說(shuō)明其物理意義：

　(5)

g1←11←2*h1←11←2：h子網(wǎng)絡(luò )輸出參考面上第一個(gè)端口的輸入通過(guò)gh連接面第1個(gè)端口的耦合在g子網(wǎng)絡(luò )輸入參考面上端口1產(chǎn)生的輸出；g1←21←2*h2←11←2:h子網(wǎng)絡(luò )輸出參考面上第一個(gè)端口的輸入通過(guò)gh交界面第2個(gè)端口的耦合在g子網(wǎng)絡(luò )輸入參考面上端口1產(chǎn)生的輸出；g1←N1←2*hN←11←2：h子網(wǎng)絡(luò )輸出參考面上第一個(gè)端口的輸入通過(guò)gh交界面第N個(gè)端口的耦合，在g子網(wǎng)絡(luò )輸入參考面上端口1產(chǎn)生的輸出；所以［gt2(t)］*［ht2(t)］的第一個(gè)元素描述了h網(wǎng)絡(luò )輸出參考面上第一個(gè)端口上的輸入耦合到g網(wǎng)絡(luò )輸入參考面第一個(gè)端口的輸出.

四、Diakoptics算法在微波電路分析中的實(shí)現
　　Diakoptics源于網(wǎng)絡(luò )理論，為將其應用于微波電路的分析中，首先需要建立適于使用Diakoptics方法的微波電路的等效電路模型.
　　1.微波電路的等效時(shí)域網(wǎng)絡(luò )模型
　　建立微波電路等效時(shí)域網(wǎng)絡(luò )模型的基本方法是：利用基函數技術(shù)(或稱(chēng)時(shí)域模技術(shù))將參考面處的場(chǎng)表示為選定的正交基函數的線(xiàn)性組合，將一個(gè)微波網(wǎng)絡(luò )等效為一個(gè)多模電路，進(jìn)而再將多模電路等效為多端口網(wǎng)絡(luò )的方法.
　　選定的基函數滿(mǎn)足下述條件：只是空間坐標的函數；與時(shí)間無(wú)關(guān)；構成一個(gè)完備正交集.且對于給定的微波電路，選定的基函數應能夠有效地描述電路中電磁場(chǎng)的分布規律.假設：X-Y平面為電路橫截面所在平面，Z為傳播方向，電路在Dirac-δ函數激勵下在z=z0處的電場(chǎng)分布為Ei(x,y,z0,t)，{φmn(x,y)}為基函數族，用φmm(x,y)可將微波電路中t=t0,z=z0處的場(chǎng)表示為：

　(6)