西南交通大学物理科学与技术学院, 四川 成都 610031
不等长多导体模型为电力电子系统中传输线的一种常见结构, 其串扰问题关系到整个系统的正常运行。采用时域有限差分格式对传输线方程进行差分离散, 并结合基尔霍夫定律, 对不同多导体系统连接位置进行处理, 推导出多导体传输线上电压电流迭代公式, 实现了整个模型上全部电压电流的同步求解, 并通过算例验证了该方法在分析电大尺寸传输线电磁干扰问题时的有效性。
不等长 多导体传输线 传输线方程 串扰 基尔霍夫定律 unequal length multiconductor transmission lines transmission line equation crosstalk Kirchhoff laws 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(2): 203
强激光与粒子束
2022, 34(4): 043006
华北电力大学 电气与电子工程学院, 北京 102206
基于波形松弛技术，提出一种计算外界电磁脉冲激励下理想大地上无损多导体传输线瞬态响应的时域迭代方法。首先利用波形松弛技术对复频域内多导体传输线的电报方程进行解耦，其中相邻导线的耦合作用等效为线上的分布源，从而使电报方程转换为一系列关于独立导线的解耦方程组；然后将复频域内传输线的解耦方程转换到时域，根据时域方程建立相应的等效电路；最后利用电路仿真软件PSCAD计算电磁脉冲激励下多导体传输线的瞬态响应。本文时域方法的计算结果与时域有限差分(FDTD)法计算的结果进行对比，证实了该时域方法的有效性和准确性，这为工程和科研人员快速评估、分析电磁脉冲激励下多导体传输线的瞬态响应问题提供了一种可靠方法。
波形松弛技术 电磁脉冲 多导体传输线 瞬态响应 时域有限差分 waveform relaxation techniques electromagnetic pulse multiconductor transmission lines transient response finite-difference time-domain 强激光与粒子束
2019, 31(8): 083202
1 四川大学 电子信息学院, 成都 610064
2 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
场线耦合问题是电磁兼容分析与电磁效应评估中的重要课题。经典场线耦合模型受限于准TEM波近似, 在较高频率时将导致不可接受的模型误差。传输线超理论(TLST)建立了高频场线耦合模型, 解决了经典场线耦合模型的困难。基于TLST介绍了非均匀多导体传输线的高频场线耦合模型, 提出了三种不同终端负载情况下对应边界条件的设置方法。最后通过具体算例对比了高频模型和经典模型以及全波分析计算结果, 证实了高频场线耦合模型的普遍适用性、边界条件设置的有效性和数值实现过程的准确性。
场线耦合 高频 边界条件 非均匀 多导体传输线 field coupling to transmission line high frequency boundary conditions non-uniform multi-conductor transmission line 强激光与粒子束
2017, 29(9): 093201
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
西南交通大学 电磁场与微波技术研究所, 成都 610031
当传输线上通有电压和电流信号时，会在其周围的传输线上产生串扰响应。采用时域BLT方程建立多导体传输线对多导体传输线的串扰模型，分析了不同数目和不同频率正弦波集总电压源激励下的多导体受扰线终端负载串扰电压响应特性。研究结果表明，受扰线终端负载上的串扰电压响应主要频点的个数与集总电压源的个数相同，响应频点与集总电压源的频率相等，响应幅值与相应电压源离受扰线的间距有关。
复杂电磁环境 BLT方程 多导体传输线 串扰电压频谱 complex electromagnetic environment BLT equation multi-conductor transmission lines frequency spectrum of crosstalk voltage response 强激光与粒子束
2014, 26(7): 073212
1 军事交通学院， 天津 300161
2 国防科学技术大学 理学院， 长沙 410073
为研究外部激励源对孔缝腔体内线缆的耦合响应问题，提出了基于矩量格林函数法(MoM-GF)和BLT方程的混合方法，这是一种半解析半数值的方法。MoM-GF法可以精确计算孔缝处的等效磁流，利用并矢格林函数可求得孔缝腔体内的电磁场分布；对于腔体内为双导线的情况，采用Taylor模型的BLT方程，给出了腔体内双导线终端的感应电压和感应电流的计算公式，求得导线上任意点的耦合响应。用计算机程序计算了孔缝腔体的屏蔽效能，验证了混合方法的准确性；并对孔缝腔体内双导线的耦合进行了数值计算。
孔缝腔体 孔缝耦合 多导体传输线 数值计算 Taylor模型 cavity with aperture aperture coupling transmission lines numerical simulation Taylor model
中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
研究了空芯变压器锥形绕组的电压分布特性。运用多导体传输线理论建立锥形绕组的多导体传输线数值分析模型,推导模型等效电路中各项分布参数的求解公式,利用有限元软件求解分布参数并进行模拟计算。搭建实验平台测量绕组各匝线圈首端的电压波形,得到了匝间电压和对地电压的分布规律,实验结果与模拟计算基本吻合。研究表明:分布参数会引起电压谐振,冲击电压的上升沿在绕组首端产生匝间过电压;多导体传输线模型可对锥形变压器绕组的电压分布进行有效计算。
多导体传输线 锥形绕组 匝间电压 对地电压 multi-conductor transmission line taper winding turn-to-turn voltage turn-to-ground voltage
利用电缆的转移阻抗,将空间电磁场在电缆屏蔽层产生的电流作为多导体传输线(MTL)方程中的激励源,提出了计算编织屏蔽多导体电磁脉冲(EMP)响应的FDTD-MTL混合计算方法.分析了电缆转移阻抗的计算模型,并同实验结果进行了比较,证明Tyni提出的转移阻抗模型更符合实验结果.最后,利用该混合方法得到了三导体屏蔽电缆的强电磁脉冲响应.
时域有限差分法 多导体传输线 电磁脉冲响应 转移阻抗
中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
对脉冲变压器锥形高压绕组进行了脉宽为1 μs,500 ns及100 ns三种不同脉宽的单脉冲实验,研究了不同输入条件下绕组中的电压分布特性,比较了空心、加内铁芯和加内外铁芯三种不同结构绕组中的对地电压及匝间电压的分布曲线.实验结果表明:在高频冲击电压条件下,脉冲变压器锥形高压绕组中的电压呈现非线性分布且存在明显的振荡过程,导致绕组首端的电压梯度增大,伴随脉宽减小电压波形发生明显畸变,冲击电压以波的形式在绕组中传播,从而引起匝间电压按照正弦规律起伏变化,匝间电压的极值通常出现在绕组首末端,加入铁芯有助于抑制电压谐振但同时增大了匝间电压.
脉冲变压器 电压谐振 多导体传输线 锥形绕组
