作者单位
摘要
1 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院,南京 211103
2 西安交通大学 电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安 710049
对于场线耦合问题,经典传输线理论不适用于求解高频电磁干扰辐照下传输线负载上的电压和电流响应。针对这一问题,首先介绍了一种基于天线理论和模拟行为建模(ABM)的时域全波建模方法。该方法利用Harrington矩量法将电流积分方程离散并推导得到宏模型时域表达式,然后利用ABM频域功能实现频变参数的傅里叶逆变换和时域卷积计算。利用电路求解器,该建模方法可直接求解任意结构传输线耦合的负载处瞬态响应;与传统全波算法相比,模型一旦建立便可应用于任意入射场和线性/非线性负载的情况,无需重复耗时地求解电流积分方程。该方法可简化全波算法求解过程,提高仿真计算效率,尤其便于在入射场和负载存在不确定参数时进行高效重复抽样计算以获得统计特性。然后以高频电磁干扰耦合有损大地上的双导体传输线为例,通过与数值电磁代码和传统传输线理论方法的求解结果对比,验证了所提宏模型的有效性以及传输线理论在解决场线耦合问题时的局限性。结果表明,基于全波方法构建的宏模型可在时域内高效准确地求解高频电磁干扰辐照下任意形状传输线负载上的瞬态响应。
高频电磁干扰 场线耦合 天线理论 宏模型 模拟行为建模 high-frequency electromagnetic disturbances field-to-line coupling antenna theory macromodel analog behavior modeling 
强激光与粒子束
2023, 35(2): 023005
作者单位
摘要
1 西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室, 瞬态电磁环境与应用国际联合研究中心,西安 710049
2 北京航天发射技术研究所, 北京100076
高空电磁脉冲(HEMP)可能造成广域基础设施的故障或损毁,考虑到经济原因,需要科学合理地评估其中关键电气电子设备在HEMP辐照下的易损性。将不确定性量化与设备效应评估相结合,总结出基于裕量与不确定性量化(QMU)的电气电子设备易损性评估方法及其工作流程,包括:筛选设备关键参数,通常为耦合通道电流、电压的范数;通过HEMP环境及其与设备耦合的数值仿真及不确定性量化,得到HEMP下设备关键参数的概率分布,作为设备的威胁水平;对工作状态下设备进行HEMP效应试验,通过统计推断得到设备效应阈值概率分布,作为设备在威胁下的强度;计算威胁水平与设备强度间的距离,量化设备关键参数的裕量及其不确定性,评估HEMP下的设备易损性。基于QMU的电气电子设备易损性评估方法还可为后续防护设计提供基础数据和评估方法。
高空电磁脉冲 裕量与不确定性量化 易损性评估 不确定性量化 场线耦合 high-altitude electromagnetic pulse quantification of margins and uncertainty vulnerability assessment uncertainty quantification field-to-line coupling 
强激光与粒子束
2021, 33(12): 123011
作者单位
摘要
电子科技大学 机械电子工程学院, 成都 611731
外界电磁场通过孔缝耦合进入屏蔽腔, 并经由线缆对腔内电子设备造成干扰, 这是电磁兼容中需要考虑的重要问题, 而数值法分析此类尺寸跨度大的电磁问题效率过低。基于电磁拓扑和等效电路法, 提出一种快速计算外界平面波辐照下开孔屏蔽腔内传输线负载所受电磁干扰的解析算法。首先利用电磁拓扑将整个耦合问题分解为两个独立的子问题:外界平面波辐照下开孔空腔内的耦合场问题与耦合场辐照下孤立传输线的响应问题, 然后提出基于等效电路法求解空腔内耦合电场的计算方法, 最后利用场线耦合BLT方程求解耦合电场对孤立传输线负载造成的电磁干扰。经CST仿真验证, 该解析算法能有效计算任意位置开(多)孔屏蔽腔内任意放置传输线负载所受的电磁干扰。相比于数值法, 该解析算法不仅花费更少的计算时间与资源, 且能用于参数影响规律的研究。
BLT方程 等效电路 场线耦合 屏蔽腔 传输线 BLT equation equivalent circuit field-to-line coupling shielding enclosure transmission line 
强激光与粒子束
2016, 28(12): 123201
作者单位
摘要
四川大学 电子信息学院, 成都 610064
场线耦合模型的研究是电磁兼容分析和电磁效应评估的重要组成部分。低频时,可以使用基于准TEM波近似的经典场线耦合模型来计算外场激励下的传输线沿线电流电压响应,然而,当入射波频率增加到对应波长与传输线横向尺寸可比拟时,经典模型将产生不可接受的模型误差,因而需要发展高频情况下的场线耦合模型。介绍了国内外多导体传输线高频场线耦合模型的研究进展,详细分析和比较了两个主流分支:TRI模型和TLST模型;之后简要介绍了传输线超理论TLST模型并以算例说明了该模型的准确性和有效性;最后对高频场线耦合模型的研究内容和研究目标进行了总结和展望。
多导体传输线 场线耦合 高频 单位长度参数 multi-conductor transmission line field-to-line coupling high frequency parameters per unit length 
强激光与粒子束
2015, 27(12): 120201

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