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时域有限差分法(Finite Difference Time Domain,FDTD)是近年来研究比较多的时域电磁计算方法,上世纪九十年代初人们开始用时域有限差分法分析微带平面电路,并开始进行微波有源电路的仿真。
在现代有源相控阵雷达中,T/R组件是一个十分关键的部件,其设计的好坏在很大程度上决定了整个雷达的可靠性和成本。常规低噪声放大器的设计中,输入输出匹配网络一般不考虑带外抑制的要求,主要考虑的是实现最佳噪声和输出功率匹配,因而带外抑制性能较差。所以在以往T/R组件接收通道的设计中,为考虑抗带外干扰,常在微波低噪声放大器(LNA)前或后加带通滤波器,采用这种方法,存在很多弊端。
本文在研究了用时域有限差分仿真微波平面电路的基础上,对FDTD分析微带电路的方法进行了改进,提高了计算速度。然后结合T/R组件用LNA的设计需要,用时域有限差分法分别进行滤波器和LNA的分析设计,在此基础上进行滤波LNA的一体化分析设计,并都进行制作测试。比较测试结果和FDTD仿真结果,进行分析,提出FDTD仿真微波有源电路时应注意的问题。