IE3D中文手册第一章引言

第一章 引言 电磁仿真是一种新技术，在复杂微波和射频印刷电路、天线、高速数字电路和其它电子元件设计中，可提供高准确度的分析和设计。IE3D集成了全波电磁仿真和最优化包，可用于分析和设计三维微带天线和高频印刷电路和数字电路，如微波和毫米波集成电路(MMIC)以及高速印刷电路板(PCB)。自 1993年在MTT论坛正式介绍以来，IE3D已被接受为平面和3D电磁仿真的工业标准，其间IE3D有了很多改善。IE3D已成为最通用的、简单易学、高效准确的仿真工具。 下面的章节为使用 IE3D组件提供一个指南，重点是线路图编辑器MGRID、示意图编辑器 MODUA和方向图显示后处理机PATTERNVIEW。在IE3D9.0前，电流显示和方向图计算由 CURVIEW完成，从 IE3D9.0起，CURVIEW的大部分功能被很大改善并完全集成到面向对象的图形界面 MGRID9.0中。尽管如此，IE3D9.0仍提供 CURVIEW，以后的版本中将逐步淘汰。IE3D手册中不讨论CURVIEW的用法。 在实际例子之前，先简要介绍一些理论。对于不需知道IE3D理论部分的用户，可跳过本章第 1至 3节。实际上，对没有很多数值仿真经验的用户，建议在学完下章具有更多知识后再阅读下面的两节。 第一节 基础理论及应用 IE3D的初始方程是一个通过格林函数得到的积分方程，IE3D既可仿真金属结构上的电流又可仿真金属口面上反映场分布的磁流。简单起见，下面的讨论只集中在电流方程，磁流方程同理可得。 图 1.1 一个作用于金属结构的入射场 对一般电磁散射问题，假设电介质中有一导体结构，如图 1.1。一入射场作用于此结构，在其上感生出电流分布。感生电流产生次生场以满足金属结构的边界条件。对一个典型的导体结构，感生电流分布在导体表面且边界条件为： E( r ) = Zs( r ) J( r ), r  S (1) 其中 S 是导体表面，E(r)是表面上总切向场，J(r)是表面电流分布，s(r)是导体表面阻抗。 多层介质中结构总场写为 E( r ) = Ei( r ) + S G( r | r' ) · J ( r' ) ds' (2) 其中 G(r r')是电介质的二阶格林函数，Ei(r)是导体表面的入射场， 除导体 S 的边界条件， 1 -2 G(r|r')还满足分层电介质边界条件。 (2)代入(1)得积分方程， Zs( r ) J( r ) = Ei( r ) + S G( r | r' ) · J ( r' ) ds' (3) 入射场和表面阻抗已知，可求解格林函数，未知量是电流分布J(r)。 假设电流分布由一组完备的基本方程表示， J( r ) =  n In Bn( r ), n...