用镜像电荷法求取共面互连线寄生参数

采用介质镜像格林函数法求解芯片中共面传输线的宽频带特性，得到了4层介质结构的格林函数级数表达式，并采用层次法加快了计算速度。研究了半导体Si衬底共面传输线的频变电容和电导参数，其结果与由全电荷格林函数法得到的结果一致。     

金属球与无限大导体平板系统电容的研究与计算

采用镜像法与叠加系数法求解了金属球与无限大导体平板系统的电容．根据数学物理理论，本文通过引入叠加系数Cn,k的方法，在金属球与无限大导体平板系统中配置镜像电荷系列，可以精确确定镜像电荷系列中任意象电荷的位置和电量，并采用计算技术工具软件Matlab进行运算与作图，精确计算系统的电容．这种方法分析过程直观、简捷、计算精度高等特点．     

关于静电场中镜像法的一些讨论

强调了镜像法在学习静电场唯一性定理中的重要作用,证明了导体拐角与点电荷镜像数量的关系,并就源电荷与镜像电荷的电量关系进行了讨论.     

用镜像法通过矢势计算无限长载流直导线的磁场强度

用镜像法计算了无限大平面附近的载流长直导线的磁场强度和磁化电流密度 .结果表明 ,毕奥 -萨伐尔定律或磁标势法不易求解的问题 ,用镜像法很容易求解 .     

球面镜像中的几何关系

对球面镜像所涉及的几何关系进行了分析,镜像电荷所在的位置只要满足三角形相似的条件,就可利用该关系求出镜像电荷的具体位置和电荷量,用几何原理证明了这样的点一定存在,且在球内。     

求解多层媒质中点源电场问题的复镜像法

求解点源与半无限大均匀媒质的电场问题可利用经典镜像法。若媒质分层均匀,则经典镜像法需要无穷多个镜像来模拟这种电场问题,这给分析计算带来一定的困难。本文所介绍的复镜像法是采用任意函数的有限项指数级数Ｐｒｏｎｙ展开来定义镜像的大小和位置,而替代经典镜像法中采用无限项Ｔａｉｌｏｒ级数展开方法。仅利用几个复镜像便可以得到高精度的计算结果。对于一般的２层媒质问题,利用８个复镜像可以达到１千个经典镜像的计算精度。     

接地导体球外电偶极子的电势的镜像法求解

首先证明了球形区域静电问题镜像法求解的线性叠加性，然后应用这一结果讨论任意球外电偶极子的电势的镜像法求解。     

镜像法及其应用

本文叙述了镜像法基本理论依据和解题步骤。通过求解各种实际问题给出了传统镜像法的推广和应用。     

应用镜像法求解施感电荷与感应电荷之间的相互作用能

利用镜像法,求出静电场边值问题中点电荷所受的电场力,进而求出施感电荷与感应电荷之间的相互作用能,得出了一些有意义的结果。     

复杂电磁边界下基于曲线坐标的保角变换法

针对具有复杂几何边界条件的二维均匀微波传输线中电磁场难以解析求解从而造成其设计困难的问题,提出了一种基于曲线坐标的保角变换法(CMM)。该方法基于二维传输线的横电磁场(TEM)模型。首先利用保角变换将复杂传输线的边界曲线映射为简单传输线的边界曲线,建立复杂边界传输线的曲线坐标;然后利用曲线坐标把复杂边界传输线所满足的麦克斯韦方程转换到简单边界传输线中,形成两种传输线间的电磁映射;最后论证了两种传输线间电荷、电位分别对应相等,由此得到了与传输特性紧密相关的复杂传输线的电容,进而用以指导传输线的设计。由于以电位为中间量的传统保角变换计算较为复杂,采用CMM方法直接从场出发,省去了关于电位的中间计算过程,简化了计算过程。仿真结果表明,不同尺寸下同轴线特征阻抗仿真值与理论值吻合得很好,验证了CMM方法的正确性。     

金属球与无限大导体平板系统电容的精确计算

用镜象法求解金属球与无限大导体平板系统的电容。根据数学物理理论,通过配置镜象电荷系列进行求解电容,即在金属球与无限大导体平板系统中配置镜象电荷系列,通过引入叠加系数Cn,2k可以精确确定镜象电荷系列中任意象电荷的位置和电量,并采用计算技术工具软件MATLAB进行运算与作图,精确计算系统的电容。     

点电荷对延长线上置一接地导体球形成的电场

用分离变量法计算了点电荷对延长线上置一接地导体球形成电场的电势,对此分析得到电场的电像,从而给出电场强度与电像有关的表达式,进一步导出电场线方程,利用Mathematica软件绘出了点电荷对不同带电情况相应的电场线簇图.     

并行输电线路工频电磁场的叠加算法研究

国家标准对单条输电线路的电磁环境进行了规定,但缺乏多条输电线路并行时的电磁场算法及其相关规定.采用国际大电网会议推荐使用的输电线路电磁场计算方法,提出了利用矢量叠加原理计算多条线路并行情况下的电磁场强度算法.以三峡大学南苑留学生公寓旁并行输电线路为例,进行了并行输电线路工频电场、磁场横向分布的理论计算.按照国家标准规定的电磁场测量方法,对线路电磁场横向分布进行了现场实测.理论计算与实验测量结果对比表明,采用矢量叠加原理对3条并行线路工频电场横向分布计算误差最大值为0.45kV/m,工频磁场横向分布计算误差最大值为0.000 3mT.     

互连线分布电容偏差计算的非均匀有限差分法

为精确快速提取二维互连线电容分布参数,该文采用测度不变方程法计算互连线电势分布,探讨了导体尺寸微小扰动对电容分布参数的影响。通过对电势进行拉格朗日展开提出了导体尺寸小扰动产生的电容偏差的非均匀网格精确计算方法,该方法不需要改变电场求解的代数方程组规模,从而大大减少计算复杂度。以Weeks带状线模型为实例将该文算法与均匀网格方法进行了比较,实验结果表明该方法能够在几乎不增加内存的情况下将计算速度提高数倍甚至数10倍。     

带电导体之间的相互作用规律分析

从静电平衡状态下的导体性质出发,详细分析了导体与导体和导体与点电荷之间的相互作用规律,指出了并非同性带电导体一定相互排斥、异性带电导体一定相互吸引的客观规律;利用镜像法详细推证了点电荷与导体球之间的相互作用随距离的变化规律.     

用电像法研究带电导体球与点电荷作用的场强

运用电像法，研究了任一点电荷在不改变带电导体球的电荷分布及改变带电导体球的电荷分布两种情况下所形成的电场强度的差异．     

电力线故障信息参数计算

地中电流的大小影响到架空导线-地回路的阻抗,往往导致电力线路故障自动诊断装置响应速度缓慢,本文以卡尔松镜像导线为依据,将镜像导线半径合理扩大,得到的计算处理模型,可简化计算过程,减少计算量.该方法将使得电力线路故障在线诊断装置的数据处理能力成倍提高.     

一种求取复杂结构金属的互连电容的新算法

为了求解导体间产生的寄生电容,提出一种新型随机算法,能快速并准确的计算出二维和三维复杂结构金属间的互连电容。设计了以方形随机漫步为基础的停留介面法,可用于处理含有斜边导体和多层介电质结构;给出了电容矩阵的详细推导公式,应用口字型积分法求取了电场值;分析了取样点的布置和并行架构。最后与商业软件求出的寄生电容结果进行了对比,并分析了并行计算和串行计算的效率。结果表明,求解的寄生电容误差范围都可达业界要求3%以内;在32核计算机下,并行计算时间比串行计算时间快30倍。由此可见,此新算法可用于计算二和三维复杂结构,且不受限于矩形或梯形导体,且也不受限于介电质层数,可高效的计算出导体间产生的寄生电容。     

特高压交流同塔双回输电线路损耗特性研究

在对特高压交流同塔双回输电线路损耗特性进行研究时,需计算输电线路损耗值,传统方法需通过实测方式获取输电线路损耗值,而受到压等级和导线方式的影响,当前还没有有效的实测方法,实现困难。为此,提出一种新的特高压交流同塔双回输电线路损耗特性研究方法。对某地区双回1000kv和双回500kv特高压交流同塔双回输电线路进行研究。采用π型等效电路对输电线路进行描述,依据电路分析结果对输电线路电阻损耗进行计算。依据不同天气下电晕损耗计算原则,在采集大量实验数据的基础上,提出一定范围内输电线路单位长度电晕损耗计算公式。研究不同天气环境、输送量、输送距离、负载率对输电线路损耗的影响。得出以下结论：4分裂导线单位长度电晕损耗低于8分裂导线;下雨情况下电晕损耗显著高于干燥情况下的电晕损耗;输电线路损耗率随输送量无显著变化,随输送距离的增加而增加,随负载的增加而增加,1000kv输电线路损耗率随复杂率的涨幅比500kv输电线路低,优势高。