本文首先介绍了求解边值问题的时域有限元方法(TDFEM)的基本原理及基本步骤,并将TDFEM应用到三维谐振腔问题的电磁特性分析中,在磁流源激励下,研究了矩形腔体、圆柱腔体、槽结构腔体的电场响应特性,利用快速傅里叶变换(FFT)得到腔体多个模式的谐振频率,通过将仿真结果与解析值进行对比,计算误差控制在1%左右,从而验证了该算法的精确性。进一步,对一阶Mur吸收边界条件在三维电磁问题TDFEM分析中的应用进行了研究。数据结果显示,Mur吸收边界不仅能起到很好的吸收效果,而且加载后对方程组系数矩阵性态影响很小。在此基础上,本文重点研究了采用TDFEM与一阶Mur吸收边界条件相结合方法分析了背腔微带天线的输入阻抗特性。首先将频域有限元方法应用于50?负载条件下的输入阻抗计算,通过数值结果对比验证了模型及部分程序的正确性,并对共轭梯度法(CGM)误差收敛曲线进行了分析。在如上频域有限元方法基础上,编写TDFEM程序,并分析了在50?负载、短路及无负载三种情况下的背腔微带天线的输入阻抗特性,计算结果表明了TDFEM分析此类问题的有效性。最后对TDFEM关键参数τ、Δt的选择进行了说明,数值结果表明,虽然参数Δt不受Courant条件的约束,但随着Δt的增加,由于TDFEM矩阵性态下降,计算误差及计算效率都显著变差。本文TDFEM均采用MSC.Patran软件进行建模及网格剖分,为了减少内存消耗及有效提高计算效率,采用了稀疏矩阵的压缩存储技术,并应用CGM求解线性方程组。