FDTD中的分区域剖分方法

在仿射坐标系下，为了进一步减少网格剖分时ＦＤＴＤ计算区域内的网格数目，节省计算机资源，且使得网格形状接近矩莆以减少数值色散，提出了ＦＤＴＤ分区域的剖分方法，并以无限长三角形金属柱体为例进行了数值计算，计算结果与测试结果的比较证明了此方法的有效性。     

输电线雷击过电压波辐射场模型及数值分析

采用时域有限差分法（FDTD）方法研究了远离雷击通道的雷击输电线产生的辐射场．建立了输电线的数值计算模型,推导出了输电线的FDTD计算格式;对雷电激励源的加入作了详细讨论;最后分别仿真计算了雷击自由空间的单根导线和实际的三相高压输电线后,雷电过电压波沿线传播过程中在输电线周围产生的瞬态辐射场．计算结果表明：线路上的雷电过电压波引起的瞬态辐射场对环境的影响是明显的,瞬态辐射场中的高频分量可能对沿线附近的通讯设施和电气电子设备产生干扰或破坏作用．     

新型抗电磁干扰地雷壳体材料的设计

为了适应日益复杂的现代战场电磁环境和各种电磁扫雷武器的发展,提高电子引信地雷的抗电磁干扰的能力。对现有各种屏蔽材料的最新研究成果进行了分析比较,经过材料的筛选、试制以及理论分析,研制了新型的地雷壳体新材料。应用时域有限差分法(FDTD)对雷壳新材料的屏蔽效能进行了计算,并进行了试验验证。试验结果表明,新型雷壳材料对电磁波有较高的屏蔽效能。     

高压输电线巡线机器人控制体系构建及动作控制器设计

为了提高巡线机器人行走的自主性和稳定性,构建了高压输电线路巡线机器人的综合控制构架。进一步考虑模型误差、外部干扰和摩擦等不确定因素,建立了机器人动力学模型。设计了机器人行走的4类基本动作的鲁棒控制律。为验证所提出的控制体系机构与鲁棒控制算法的有效性,利用Matlab软件搭建仿真环境,以常规控制器为比较对象,对巡线机器人的单个动作、组合动作以及越障过程进行了仿真分析。结果表明:所提出的控制律可使机器人运动更迅速,稳定地实现控制目标,综合效果优于常规控制器。     

导线连接箱体内电路上耦合干扰电流分析

应用时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)法对电磁干扰脉冲作用下,导线连接屏蔽箱体内电路上的耦合干扰电流进行了建模和仿真模拟。结果表明,当有导线穿过屏蔽箱体时,箱体内电路上的耦合干扰电流会显著增强,连接导线的长度、电磁干扰脉冲的入射角度对箱体内电路上的干扰电流都有影响。并提出了一种用开口金属环抑制这种干扰电流的方法。     

二维大气等离子体层对雷达波的反射特性

利用时域有限差分法(FDTD)对雷达波在二维大气等离子体中传播的反射率进行了数值计算.计算结果表明,在其他条件相同的情况下,大气平板型分布的等离子体层对雷达波的反射率分别取决于入射波参数:电磁波的入射角θ;电磁波入射波频率f;电磁波传播模式(TM波,TE波)以及等离子体参数;等离子体的电子密度剖面;电子与中性粒子碰撞频率νe0;等离子体厚度d.该研究结果为提高组合介质的雷达波衰减性能研究提供理论依据.     

"总场-散射场源"在波动方程时域有限差分法中的应用研究

研究了"总场-散射场源"在波动方程时域有限差分法(WEFDTD)中的应用方法,这一问题的难点是如何把基本差分格式应用于总场区和散射场区的分界面.具体做法是将激励源设置在两区域的分界面上,并基于总场-散射场原理对基本差分格式加以修正,使得用其刷新某一网格点的总场值或散射场值时,该点周围四个网格点能同时提供总场值或散射场值.这一技术有效地克服了WEFDTD的已有激励源的不足.使用这一技术,数值模拟了简谐波和高斯脉冲的传播过程,发现计算结果和解析解符合得很好.     

“总场-散射场源”在波动方程时域有限差分法

研究了“总场-散射场源”在波动方程时域有限差分法（WEFDTD）中的应用方法,这一问题的难点是如何把基本差分格式应用于总场区和散射场区的分界面。具体做法是将激励源设置在两区域的分界面上,并基于总场-散射场原理对基本差分格式加以修正,使得用其刷新某一网格点的总场值或散射场值时,该点周围四个网格点能同时提供总场值或散射场值。这一技术有效地克服了WEFDTD的已有激励源的不足。使用这一技术数值模拟了简谐波和高斯脉冲的传播过程,发现计算结果和解析解符合得很好。     

PML吸收边界条件下TM波的时域有限差分法分析

本文介绍了时域有限差分法的基本原理,通过场区的FDTD公式分析了PML边界及其相关参数设置的要求。最后以自由空间中TM波传播为实例,利用C语言编写了FDTD程序,并对结果进行了详细分析。     

基于Z变换法对双负媒质传播散射的FDTD分析

文章研究了分析双负媒质电磁散射规律的一种方法,双负媒质是介电系数和磁导系数均为负值的介质材料.引入色散Drude模型后,本构关系在时域成为卷积关系,因此将Z变换理论应用到双负媒质中的时域有限差分(FDTD)中,使FDTD可计算双负媒质中电磁波的散射和传播.该文对麦克斯韦方程做了修改,并给出双负媒质中介电系数和磁导系数均为频率函数的FDTD表达式.最后,数值仿真了电磁波与双负媒质平板的相互作用;计算了覆盖了双负媒质金属柱的电磁散射,探讨了双负媒质在隐身技术方面的应用前景.     

超高压线路潜供电弧电压的频率特性分析

针对潜供电弧状态对超高压线路单相自动重合闸影响的问题，提出了一种基于故障相电压谐波情况的电弧状态判断方法．该方法在分析了一次及二次电弧的特性及不同补偿度下电弧熄灭后系统振荡特性的基础上，通过引入总谐波畸变（THD）来反映故障相电压谐波含量的变化．对不同补偿度的系统运用EMTP进行了仿真，结果表明电弧熄灭后，故障点电压的THD值将显著降低，为利用故障点电压的谐波情况来判断电弧状态提供了依据．     

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。     

椭圆波导与椭圆同轴传输线的截止波长的FDTD法分析

椭圆波导和椭圆同轴传输线在实际中呈现出越来越重要的意义,而对它们的传输特性理论分析却比较薄弱,本文采用当代流行的数值长法－0－时域有限差分法（FDTD法）计算和分析了椭圆波导及椭圆同轴传输线的截止波长,并给出场分布,该方法可推广用于计算椭圆微带屏蔽传输线的传输特性。     

高压线巡线飞行器的研究与设计

基于巡线飞行器的概念和对四轴飞行器稳定性、可控性方面的深入了解,简单设计了该飞行器的样品,并对此提出了一种四轴巡线飞行器的解决方案.巡线飞行器可以在地形复杂,自然环境恶劣的地区进行巡线,与以往的巡线方式相比更为先进和高效,是一种可行的巡线手段.     

湖北地区超高压线路防融冰闪络装置研究

针对湖北地区超高压线路多次发生的融冰闪络现象,列出湖北地区超高压线路融冰闪络特点,分析发生闪络的原因,并设计一种防融冰闪络装置,供借鉴.     

超/特高压交流输电中线路无功补偿的新方法

我国超/特高压输电正在蓬勃的发展,但仍面临这很多重大的技术难题,其中很多问题的根源就是超/特高压交流线路的充电功率大,需要无功补偿。目前的超/特高压无功补偿方法都有着自身的缺陷,无法满足要求。本文将12脉波法引入常见的TCR无功补偿技术中,通过MATLAB建模验证了其具有动态无功补偿效果好、响应速度快和谐波小的优点,为超/特高压输电线路的无功补偿提供了一个更好的解决办法。     

高压输电线路铁塔电化学腐蚀特性研究

通过对高压输电线路铁塔主架角钢在不同pH值、环境温度及所受应力下的Tafel曲线测定,研究了镀锌的Q215钢材料的腐蚀特性.结果发现:随着温度升高,试样的自腐蚀电位降低,易腐蚀.在同一温度,随着pH值升高,腐蚀速度先减缓后加快,pH=3.2时腐蚀速度最慢,抗蚀性最好.在酸雨环境中,铁塔腐蚀速度受温度影响最大,随温度升高腐蚀速度加快,同时随着应力增大腐蚀速度增高.     

超高压长线的通用相量图与功角特性方程

在超高压长线中间加装补偿装置,是提高传输能力和维持系统稳定性的重要手段.正确而简便地表达中间补偿装置的补偿效果,有利于分析和实施控制.为简化分析或因实时控制需要提高运算速度,在500kV超高压长线的计算中普遍采用集中参数模型,这样必然导致很大误差,因此需要寻求一种既能反应分布参数又较为简单的模型.在均匀长线的电压及电流分布方程基础上绘出了无补偿的长线相量图并推出其功角方程.进而分析了中间补偿的影响,定义出等效阻抗xeq和电压系数Kv2个特征参数,推出了由2个特征参数表达的各种补偿状态下的长线通用相量图和功角方程.同时还推出了由补偿装置参数计算2个特征参数增量的算式,从而使概念清晰、分析计算简化.     

基于光纤传输技术的高压纳秒脉冲测量系统的研究

测量高压纳秒脉冲时,采用同轴电缆传输受电磁干扰严重,测量精度不高,光纤传输可有效克服此缺陷。叙述了光电转换、光纤传输测量系统的原理,给出了光发射模块及接收模块的电路结构,并用电路仿真软件Multisim进行了仿真。对所设计的光纤传输测量系统与同轴电缆传输测量系统进行了对比试验,光纤传输测量系统具有抗干扰能力强、测量精度高、长距离传输不失真等优点。     

用FDTD法计算不规则截面传输线的截止频率

给出直角坐标系下用时域有限差分（FDTD）方法计算电磁场问题的差分格式，详细介绍了用FDTD法分析不规则传输线高阶模截止频率的计算过程。实例计算了矩形波导的截止频率，并与解析解进行比较；计算了几种复杂边界传输线的高阶模截止频率随内导体变化的情况，给出传输线TEl模的模场分布。该方法也可推广应用于各种复杂截面波导、复杂截面传输线传输特性的分析和计算。