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摘要微波毫米波集成电路以及超大规模集成电路技术的快速发展，使得人们越来越多地关注分层电路的严格、精确、快速建模与仿真。矩量法（MoM）以稳定、准确等特性被广泛应用于各种复杂电磁问题的仿真，特征基函数法是矩量法的一个重要分支。本文主要研究矩量法和特征基函数法及其在平面微波无源电路电磁仿真中的应用，主要工作包括：
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1、 深入学习矩量法及特征基函数法的原理，广泛调研其在平面分层电路仿真方面的应用；
2、 针对一般的平面微波无源电路，提出了一种基于分段多频点插值的改进型宽频特征基函数法；
3、 将上述研究成果应用于实际矩量法模型中，分析了若干平面微带无源电路的散射参数，并得到了理想的结果。
关键词 矩量法 特征基函数法 超宽频带 多频点插值 平面微波无源电路电磁仿真 21779
毕业论文设计说明书（论文）外文摘要
Title Fast Full-wave Analysis of Plane RF Circuits
Based Novel Model Order Reduction Method
Abstract
With the development in microwave and millimeter wave integrated circuit design and VLSI technology, more and more attention has been paid to the rigorous, accurate and fast modeling and simulation methods of layered passive circuits. With advantages of stability and accuracy, method of moments (MoM) is widely used in simulation of complex electromagnetic problems. Characteristic basis function method (CBFM) is an important branch of MoM. This thesis is focused on MoM, CBFM and their applications in electromagnetic simulation of plane passive circuits. The main contents include:
1. Introduce some basic principles of MoM and CBFM, and investigate their application in simulation of electromagnetic problems.
2. Propose an improved ultra-wide band Characteristic Basis Function Method based on multi-frequency segment interpolation scheme for analyzing plane passive circuits.
3. Analyze several plane microstrip passive circuits with the above researches.
Keywords method of moments, characteristic basis function method, ultra wide band, multi-frequency interpolation, electromagnetic simulation of plane passive circuits
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 平面分层无源电路的仿真技术研究 2
1.3 本文主要工作内容及创新 3
2 矩量法分析 4
2.1 矩量法原理 4
2.2 电场积分方程 5
2.3 矩量法基函数的选取 6
2.4 阻抗矩阵计算 8
2.4 激励源的设置 8
3 矩量法中的特征基函数法 12
3.1 特征基函数法特点及分类 12
3.2 特征基函数法中的互耦方法 12
3.3 去嵌入（De-Embedding）技术 15
3.4 基于宽频带的特征基函数法 16
4 平面微带无源电路的仿真 19
4.1 平面低通滤波器 19
4.2 仿真结果及结果分析 20
结论 24
致谢 25
参考文献26
1 绪论
1. 1 研究背景
1873年英国物理学家James Clerk Maxwell（1831～1879）在前人理论和实验的基础上建立了统一的电磁场理论，揭示了自然界一切宏观电磁现象所遵循的普遍规律。在此之后，人们以此为基础，将电磁场的理论分析和工程实践发挥到了极致，进行了大量且深入的研究，并应用于如单片微波集成电路、芯片设计、无线通信、广播、遥感与地球探测、雷达系统、全球定位系统等领域，并取得了令人瞩目的成就。20世纪60年代以前，电磁理论主要以解析表达式分析为主。解析方法的特点是能够快速高效的得到问题的精确解，但只能求解具有规则形状的简单问题，适用范围较窄。20世纪60年代以后，得益于电子计算机科学的迅速发展，基于积分方程的矩量法和基于微分方程的差分类方法为代表的电磁数值方法成为电磁理论分析的重要手段。相对于经典的解析分析，数值方法特点是几乎不再受限于形状的约束，能解决各种类型的复杂问题。