单导体传输线与屏蔽电缆串扰问题的研究

采用时域BLT方程对单导体传输线和屏蔽电缆的串扰问题进行了研究。将单导体传输线和屏蔽电缆的串扰模型分解为内、外传输线系统,应用时域BLT方程对内、外传输线系统求解,分别得到屏蔽层和芯线上的电压、电流响应,内、外传输线系统通过转移阻抗联系起来。研究了不同频率正弦波激励时,同轴电缆和双芯屏蔽电缆屏蔽层和芯线终端的时域串扰响应。仿真结果表明同轴电缆和双芯屏蔽电缆芯线终端的串扰响应幅值随着激励源频率的增大而增大。     

非平行多导体传输线串扰的快速时域分析算法

基于高阶FDTD(2,4)方法(时域有限差分方法)和传输线方程研究一种高效的时域混合算法,实现非平行多导体传输线串扰的快速计算.首先,将非平行多导线按照时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)网格分解成多段相对独立的传输线段.然后,采用传输线方程,构建各段多导线的串扰模型.由于传输线方程的精度取决于非平行多导线的单位长度分布参数,因此,根据平行多导线单位长度分布参数经验公式,推导了适用于非平行多导线的单位长度分布参数计算公式.最后,采用高阶FDTD(2,4)的大空间步长对传输线方程进行差分离散,从而在不影响计算精度的前提下,大幅减少迭代网格数,提高了计算效率.通过理想导电板上非平行多导线不交叉和交叉两种情况下的串扰仿真,与商用电磁仿真软件CST的计算结果和耗用时间进行对比,验证了时域混合算法的正确性和高效性.     

飞机三导体传输线串扰的分析

为解决飞机上导线间的电磁干扰问题,本文采用集总参数电路和分布参数两种模型对三导体传输线的串扰电压进行分析.并借助于MATLAB软件进行了频域的仿真,分析耦合长度、导线间距、对地距离等参数对串扰的影响.     

多导体传输线分布参数的分析计算

多导体传输线的串扰分析是信号完整性分析中经常遇到的问题.多导体传输线之间的串扰问题与传输线之间的分布参数存在密切联系,其分布参数分为分布电容矩阵和分布电感矩阵两个方面.本文采用有限元方法对由五条导线构成的一个多导体传输线结构进行建模,计算了该结构的单位长度分布电容矩阵和单位长度分布电感矩阵,分析了该结构中的串扰现象,通过与文献中结果对比,计算结果一致性很好,方法可行有效.     

导线电磁干扰的数值仿真

导线在电子电气设备的电磁兼容问题中占有重要地位,加有激励的导线不仅会对邻近的导线产生串扰,还会产生辐射.多导体传输线(MTL)方法被用于研究导线的串扰问题,金属平板上导线辐射问题的求解则采用了多导体传输线方法和时域有限差分法(FDTD)相结合的混合方法,最后还讨论了简单线路终端状态不同时导线的辐射情况.结果证明了所用方法的有效性,有助于加强对导线电磁干扰问题的研究.     

多导体传输线非线性负载响应的FDTD模拟

多导体传输线(MTLs)对激励信号非线性响应的仿真研究在电磁兼容分析和电磁效应评估研究中具有重要作用。本文采用FDTD方法研究集总源对端接非线性负载的MTL的影响,推导出电报方程的差分格式与边界条件,计算得到了MTL上电压波和电流波的瞬态响应情况,所得结果和已有文献中利用时域BLT方法算出的结果完全吻合。     

高功率脉冲对接地传输线耦合的FDTD方法

为研究高功率（HPEM）脉冲对电子设备连接线的电磁干扰问题，采用时域有限差分（FDTD）法分析了接地多导体传输线的电磁耦合响应。采用反射定律结合傅里叶变换计算了地面的电磁贡献，通过与直接照射场叠加得到了多导体传输线的激励场，运用二阶精度的中心差分方法对传输线方程进行了离散，给出了节点电压与电流的FDTD迭代方程，FDTD计算域截断采用前后向差分结合终端广义戴维南定理来完成。数值计算得到高功率高斯脉冲对多导体传输线接地负载的电压响应，该方法具有观察点可灵活选取的特征，最后通过典型算例分析了入射波照射方向、接地负载对传输线瞬态耦合的影响规律。     

利用微分电路减小PCB上串扰的方法

基于印刷电路板(PCB)上总线串扰的微分传输特性,提出了一种利用RC微分电路来减小传输线间串扰的方法.即在分析串扰抵消原理的基础上,在传输线终端利用RC微分电路对干扰线上接收到的信号进行微分,获得与受扰线上的远端串扰信号幅度相近、相位相反的微分信号;然后用微分信号抵消受扰线上的串扰信号,从而减小串扰.同时给出了串扰抵消微分电路中参数取值的近似计算公式.仿真与实验结果表明:文中方法能够使串扰峰值衰减10 dB以上,与传统的从物理结构角度来减小串扰的方法相比,串扰减小的效果明显改善,且电路易于实现,代价较低.     

改进多导体传输线模型终端响应的FDTD模拟

为了解决各种结构多导体传输线(如非均匀传输线)对激励源响应的计算问题，提出一种改进的时域有限差分模型，用于计算不同结构的传输线被独立电压源和外部电磁波激励时的终端响应电压．讨论了导体耦合电容和电感的变化以及终端响应电压的特性．为了验证模型的有效性，对由激励源激励的导体不平行的传输线的终端响应电压进行了仿真．仿真结果表明，传输线结构的轻微不同，其终端响应电压的特性就会产生很大的变化。     

双扭绞屏蔽线的屏蔽性能分析

随着适航新规章的发布,电气布线在整个民机设计体系中愈发得到重视。适航条款FAR/CCAR 25.1707（b）要求,每个EWIS的设计和安装必须使飞机上可能存在的任何电气干扰不会对飞机或其系统导致危险的影响。本文以多导体传输线理论为指导,借助于MAX-WELL软件对双扭绞屏蔽线的串扰频域进行分析,定量说明双扭绞屏蔽线在抑制串扰方面的效能。     

不同纳秒脉宽电压下变压器绕组电压分布研究

为研究快速暂态过电压(VFTO)、雷电波进入变压器引起高压绕组电压分布的规律,进行了不同纳秒脉冲宽度电压下绕组电压分布研究。基于一台带抽头的10 k VA-220 V/2 400 V变压器,搭建试验平台,测量和分析了不同脉宽电压下的绕组电压分布;基于COMSOL Multiphysics有限元软件计算了绕组电容参数矩阵并建立多导体传输线模型(MTLs),仿真计算了绕组电压分布;使用MTLs仿真计算和试验测量得到的绕组电压分布具有很好的一致性。深入分析得出:除波头时间外,脉冲宽度是影响绕组电压分布的重要原因,电压脉冲宽度越小,绕组电压分布越不均匀。     

基于DF与FDTD混合方法的埋地导体耦合规律分析

为了解源区核电磁脉冲SREMP对埋地导体的耦合规律,运用数字滤波与FDTD混合方法,在时城内计算了在10 kt当量核武器爆炸产生的SREMP作用下埋地导体耦合的感应电压和感应电流,初步分析了感应电压和感应电流随埋地深度和传输线长度变化的规律.结果表明,埋地深度相同时,感应电流和感应电压峰值随传输线的长度增加而增大,上升...     

Minimizing crosstalk for high-speed and high-density bus systems using the sample-decision method

This paper presents a method based on a sample-decision （SD） circuit to suppress crosstalk and noise for a high-speed and high-density bus system. A method to count the number of times of SD for different length of transmission lines is presented and a bit error rates （BERs） formula is giv- en by the SD circuit. It is shown that for long transmission line systems, multiple SD circuits can improve the BERs significantly. Circuits simulation for single SD method is also done, it is found that when the amplitude peak values of the superposed crosstalk and noise are less than half of the corresponding signal ones, they will be eliminated completely for the cases investigated.     

高频传输线分布参数的研究

在低频情况下,可以使用经典传输线方程来计算传输线沿线及其负载上的电压和电流,由于采用了准TEM模近似,经典传输线方程在处理更高频情况下的传输线问题时就不再适用了.基于麦克斯韦方程和电磁散射理论,建立了高频传输线方程,该方程具有和经典传输线方程类似的方程结构,其包含的新分布参数(高频传输线分布参数)与经典传输线理论的分布参数有区别,低频时两种分布参数近似相同,随着频率升高则差异变大.通过分析和仿真算例证实,应用高频传输线分布参数可以得出与全波分析方法一致的计算结果.因此,对于经典传输线理论不再适用的高频情况,高频传输线及其分布参数的研究为其提供了另一种分析途径.     

架空多导体传输线缆的电磁脉冲响应计算

地面电子设备之间的多根互连平行线缆受高空核爆电磁脉冲(HEM P)作用,会产生瞬态电磁效应。为研究这个问题,该文建立了考虑有耗地面影响等因素的多导体传输线模型,给出了一种类似“状态转移矩阵”表达的方程解的形式,并以相模变换的方法推导了解的具体表达式。该模型可以同时考虑空间电磁脉冲场在线缆上感应的瞬态电压和电流。仿真计算结果表明,对于平行放置的多根线缆而言,接地平行线缆对临近平行线缆有一定程度的屏蔽作用,可供防护设计时参考。     

一种输电线路多参数可视化物联监测系统

为降低覆冰和舞动等灾害对输电线路造成的破坏,并实时监测电网的运行状态,设计并研制了一种高压输电线路多参数可视化物联监测系统,能够以2M/s速率高速监测输电线路电流,同时监测线路舞动、环境温湿度等参数.物联监测系统中的各个监测模块内置于导线综合状态监测球,对输电线路进行2M/s高速录波的同时,通过归一化电流差值识别算法进行电流故障识别,将故障前后的10个周期的录波数据传出.利用全球定位系统(global position system,GPS)秒脉冲(pulse per second,PPS)信号实现全电网不同终端的高速采样信号严格对齐,时间分辨率达到了100 ns,确保了高速录波数据的时间一致性.高压线路试验结果表明:该装置可实时高速录波和进行电流故障诊断,利用多参数综合监测输电线路的运行状态.     

传输线方程的一种数值解法

近年来随着高速数字电子设备运行速度的不断增加,有损传输线的暂态分析受到了广泛关注.传输线方程是一阶双曲型偏微分方程组,借助于偏微分方程数值解的理论知识将传输线方程变换为一阶拟线性方程组,从而将一阶拟线性方程组的差分格式用于计算传输线方程的数值解;利用电压、电流在始端、终端上的约束关系,运用传输线的电路集中参数等效模型理论确定边界条件;最后用这种差分格式计算两种典型边界条件下的传输线暂态响应.计算结果表明该方法是一种计算传输线暂态响应的行之有效的数值计算方法.计算时间少,直接可以得出时域响应.与常用的频域分析方法相比较,该方法在计算效率上优于传统的FFT算法.