摘要：传输线矩阵（TLM)算法是在Huygens的波传播理论基础上，与计算机相结合后，形成的一种高效计算电磁场数值的仿真算法。随着计算机的发展，TLM法的模型更加清晰，通过计算机的发展应用在许多行业，例如在电力系统输电线电压、电流的变化及远距离、超高压电力传输线的电磁场分析与运算等方面。TLM算法主要可分为两个步骤:(1)通过在空间和时间上的迭代运算,求出传输线网络上的电流和电压;(2)通过同传输线方程与Maxwell方程组中各相应变量间的类比关系来计算介质中的电磁场分布。

随着时代的进步，电磁场得到了进一步的发展应用，由此催生了一系列的电磁场算法例如有限差分法、体积分法 、边界积分法、TLM算法等。 在现代生产中，TLM 凭借算法优势，在多种领域得到广泛应用，由此引发世界众多科研者对传输线的关注，有关传输线的研究成果不断涌现。本文在简单介绍电磁场的应用行业并分析其在各行业应用中的基本原理，同时通过理论论证传输线模型算法的可行性和有效性，总结、推理出一维传输线模型和二维传输线模型的建模过程及其等效模型的参数计算，对比分析出TLM算法的优势，并例举了在天线辐射阵的TLM算法。通过对一维建模的分析类比完成了二维建模，并简单讲解了在非理想介质二维TLM 算法，以及二维LM方法在天线辐射的结构算法及应用。

关键词：传输线矩阵法  电磁场计算  Maxwell方程组  建模

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1 电磁场背景及物理意义-1

1.2 电磁场理论应用举例-1

第二章 传输线矩阵基本原理-3

2.1 传输线矩阵模型法的基本原理-3

2.2 一维TLM算法-3

2.2.1 传输线模型简介-3

2.2.2 传输线模型中的集总元件-6

2.2.3 一维TLM 模型-10

第三章 二维TLM模型-14

3.1 二维传输线模型简介-14

3.2 二维传输线模型计算-16

3.3 非理想介质中的二维TLM-19

3.3.1 电磁场的媒介是非理想介质-19

3.4 TLM的应用-20

3.4.1 TLM 算法在天线阵辐射的分析与应用-20

总结-24

参考文献-25

致谢-26

附录-27