不等高多导体传输线串扰特性的仿真与分析

随着电子系统工作频率的提高,系统中的传输线之间不可避免地会发生串扰问题。将采用时域传输线方程构建不等高多导体传输线的串扰模型,然后通过时域有限差分(FDTD)方法求解传输线方程,获得传输线端接负载上的串扰响应。采用该方法,模拟和分析脉冲集总电压源作用不等高多导体传输线的串扰规律。在此基础上,通过多集总源作用多导体传输线的串扰仿真,获得脉冲型干扰信号对传输线上工作信号的影响。     

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.     

外场激励时通信电缆的瞬态响应分析

多导体传输线理论分析外场与电缆间的耦合,时域有限差分法(FDTD)模拟通信电缆对外场的时域响应.根据模拟得到的电缆上电压电流的分布,对具有多根导线电缆采用单导线模型做近似处理,并计算了相应的电参数.结果表明,单导线模型处理所得结果和其他方法的结果符合得很好.该结论对实际应用有参考价值.     

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。     

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.     

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。     

高速IC芯片内互连线频变参数的有效提取方法

采用二维时域有限差分法(2D-FDTD)精确计算了高速集成电路芯片内互连线的频变等效电路参数.有耗吸收边界条件和非均匀渐变网格技术的提出和应用减少了空间网格的数目,用时间序列预测的方法来预测时域信号或提取传输线频域参数大大减少了FDTD模拟时间,明显提高了计算效率.传输线特性的计算考虑了导体和硅基片损耗,计算结果与其他方法及测量结果比较,一致性较好     

不同网格长度对FDTD分析计算的影响

时域有限差分(FDTD)法作为一种数值计算方法,在对电磁问题分析时存在不可避免的问题.着重分析了不同网格长度对FDTD分析电磁问题结果的影响,简明扼要地阐述了FDTD数值稳定性条件和数值色散问题中的空间步长和时间步长的关系,通过实验说明在FDTD计算中确定网格长度的依据,即网格长度应满足一定的条件Δ<λ/10,同时还要考虑到时间步长Δt的取值来保证FDTD计算的稳定性.     

基于L-稳定单步多级块方法的多导体传输线时域响应分析

针对传统时域有限差分(FDTD)格式在间断解处的非物理振荡问题,将L-稳定单步多级块方法应用于多导体传输线的时域瞬态响应分析中.施加边界条件时,为避免对系统状态方程的系数矩阵反复求逆,采用更为一般的Sherman-Morrison公式,求解施加边界条件后的系数矩阵逆矩阵.分别对均匀无损多导体传输线和非均匀有损多导体传输线进行数值仿真,并与FDTD算法进行对比.结果表明,单步多级块方法可以有效地抑制数值振荡,且不受时域仿真步长的限制.     

带孔金属腔屏蔽性能的传输线法研究

应用一种新颖的传输线方法对两端开孔的矩形金属腔体的电磁屏蔽性能进行了研究.模拟发现,传输线方法预测的屏蔽结果与用FDTD方法模拟的结果能够比较好地符合.说明用传输线法模拟复杂腔体的电磁屏蔽性有效.     

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。     

FDTD(2,4)算法的数值色散特性及其在微带天线中的应用研究

该文研究了在时间上采用2阶差分、空间上采用4阶差分的高阶FDTD(2，4)数值方法，推导出其三维差分公式，并详细分析了其数值色散特性．另外，将PML吸收边界有效地应用于微带天线的计算，并与传统FDTD(2，2)数值结果进行了对比．结果证明高阶FDTD(2，4)算法能够有效减小数值色散和相速误差，而且可以降低对计算机内存的要求，减小计算量，适用的计算频段更高．     

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．     

任意截面波导传输特性的直线法分析

用直线法对几种典型规则波导的截止波数进行了计算和验证，并以茧形波导为例，对其传输特性进行了数值计算和分析，并将二维电磁场边值问题扩展至任意形状截面。     

基于流阻率的吸声材料声学性能研究

运用加权残值法建立了两种介质相互作用的声学有限元计算方程式. 基于多孔纤维材料等效流体的经验公式,分析了复声速和复密度相对流阻率的变化规律. 针对不同多孔吸声材料结构布置形式,采用上述有限元计算方程和经验公式,计算得到随流阻率变化的传递损失. 结果表明,空气滤清器型结构传递损失随流阻率增加而增加;阻性消声器型结构传递损失随流阻率而变化的规律复杂,在计算频段内存在峰值.     

高速IC芯片内互连线频变参数的有效提取方法

采用二维时域有限差分（２Ｄ－ＦＤＴＤ）法精确计算了高速集成电路芯片内互连线的频变等效电路参数,有耗吸收边界条件和非均匀渐变网络技术的提出和应用减少了空间网格的数目,用时间序列预测的方法来预测时域信号或提取传输参数大大减少了ＦＤＴＤ模拟时间,明显提高了计算效率,传输线特性的计算考虑了导体和硅基片损耗,计算结果与其他方法测量结果比较,一致性较好。     

架空输电线波参数的一种实用测试方法

运用电报方程推导出三线－地耦合传输线零分量和正序分量传输线方程。提出了在架空输电线终端开路和短路的条件下,应用起端电压相量和电流相量,确定架输电线零序渗参数和正序波参数的原理和方法,通过在实际线路上的测试实验表明,该方法有效。