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。     

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。     

非均匀耦合传输线瞬态响应灵敏度的分析方法

针对具有非线性负载的非均匀耦合传输线瞬态响应灵敏度分析困难的问题,提出了一种采用快速傅里叶变换的灵敏度分析方法--傅里叶变换法.该方法首先采用分段法将非均匀传输线均匀化,得到用无穷级数表示的非均匀传输矩阵,再通过对具有非线性负载的耦合传输线系统进行戴维宁等效,减少了瞬态响应非线性方程组数目,加快了计算的收敛速度,最后借助快速傅里叶变换得出时域内的传输线瞬态响应灵敏度.傅里叶变换分析法无需对耦合传输线进行解耦,能够分析任意类型传输线及任意负载.算例结果表明,在传输线分段数相同时,傅里叶变换法较微扰法的计算速度更快,当分段数大于16时,计算速度能提高37%以上.     

具有屏蔽导体的多导体传输线的矩量法分析

首先介绍了具有屏蔽导体的多导体传输线的数学模型,然后利用矩量法进行了分析与计算,并将结果与实际工程结果和解析法分析结果分别进行了对比,除其中一例未有可资参考的数据外,其它各例之间的良好一致性说明了文中所介绍的分析方法是正确的和有效的。     

多层介质多导体传输线的小波矩量法分析

全电荷格林函数法是解决分层介质的多导体传输线的参数提取的一个通用有效的方法,但是用矩量法处理时需将导体表面和介质分界面一起剖分,系数矩阵的阶数较大,计算效率降低。详细分析了多层介质多导体传输线,并在矩量法处理时引入小波变换,使原稠密系数矩阵变换为稀疏矩阵,从而提高了求解速度。     

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.     

直线法结合有限差分法计算多层多导体传输线电容和电感矩阵

本文首次将直线法和有限差分法结合起来,用于计算多层介质多导体传输线的电容和电感矩阵.通过在纯介质区域使用直线法,导体所在区域使用有限差分法分别进行求解,充分发挥两种方法各自的优越性.数值结果表明:方法是有效的,且计算时间与介质层的厚度无关.     

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。     

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。     

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。     

非均匀传输线时域响应的拉氏变换分析

本文用数字拉氏逆变换方法分析了具有线性终端负载的非均匀耦合传输线的时域响应。该分析方法比传统的基于快速傅里叶变换的方法效率更高，功能更强。     

矩量法分析屏蔽导体内的多层介质多导体传输线

利用矩量法分析屏蔽导体内的多层介质多导体传输线。首先,建立该问题的算子方程;然后离散化算子方程,通过对导体和介质分界面的总电荷及介质和介质分界面自由电荷的自由空间二维格林函数分析,得出矩阵方程;最后得出屏蔽导体内多层介质中各导体的电容矩阵和电感矩阵。数值结果与现有类似结构分析结果相比较一致性较好。     

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...     

非均匀传输线时域响应的精细计算

应用精细计算法对非均匀传输线时域响应进行了分析．该方法考虑了非均匀传输线的非均匀性,避免了使用突变的级联模型及频域、时域转换,直接时域分析,极大地提高了分析的精度和效率．计算结果证实了该方法的可靠性．     

基于FDTD的非线性混合电路特性分析

文章采用三维时域有限差分(FDTD)方法,对非线性混合电路进行了全波分析,不仅获得不同时刻微带电路平面的电磁场分布图,并且所获得的电压分布图与软件仿真结果高度吻合.由于FDTD是电磁场的全波模拟,所得结果比传统电路模拟精度高且可以得到高频信号激励下微带电路所在平面各个时刻时域内的场解,直接观测到场分布情况,为高频非线性混合电路的特性分析提供了有效依据,同时对研究电磁兼容等问题有重要意义.     

传输线瞬态响应的HSPICE仿真及其应用

文章介绍了传输线的基本理论,根据传输线模型和正弦波激励信号分别推导出半无限长传输线在低频和高频下的瞬态响应公式,说明了如何使用HSPICE软件对传输线的瞬态响应进行仿真,最后简述了传输线理论和仿真波形在电缆测试仪器频响测量中的应用。     

基于并行FDTD方法的示波器机箱电磁脉冲耦合模拟

电磁脉冲可以通过示波器上的孔缝和裸露的电缆线耦合进机箱内部,使检测到的信号波形发生畸变,甚至可能毁坏内部器件。本文基于并行自适应结构网格应用支撑软件框架,采用大规模并行时域有限差分方法（FDTD）模拟不同极化方向高斯脉冲正入射示波器机箱的耦合。计算结果表明,在线极化的电磁脉冲照射下,示波器内部主极化和其他方向都存在电场分量,不同极化波耦合进入的能量衰减速度不同。     

含非线性柔性约束梁结构的多稳态响应实验研究

运用实验方法研究含非线性柔性约束梁结构的多稳态响应特征.实验主要研究了柔性约束的预变形和激励力幅值对梁结构多稳态响应特征的影响规律.实验结果表明,梁结构的频响特征与预变形改变的方向无关;选择梁结构频响中不稳定区间内的频率点进行定频激励实验,对得到的时域数据进行分析,结果表明,在不稳定区间内,梁结构的位移响应表现出两个或多个稳态现象,各稳态间的位移幅值相差几倍甚至十几倍,在外部扰动作用下,各稳态之间会发生相互切换.研究结果为非线性系统多稳态现象的研究提供了丰富的实验支撑.     

非均匀耦合传输线瞬态响应灵敏度分析

在非均匀耦合传输线瞬态响应灵敏度分析中,提出了一种基于精细积分法的分析方法.这是一种半解析的时域分析方法,该方法将非均匀耦合传输线时域电报方程在空间差分离散,建立起传输线瞬态响应及传输线瞬态响应灵敏度对时间的一阶微分方程,通过分步积分,从而将求解传输线瞬态响应灵敏度问题转换成了求解传输线瞬态响应问题,极大地简化了问题的分析.该方法具有算法稳定、简单、精确及通用性强等特点,能够分析任意类型的传输线及负载.算例结果表明了文中方法的正确性和有效性.     

基于时域有限差分埋藏导体电磁波散射特性

目的为了探测和研究埋藏导体的物理性质。方法利用时域有限差分(FDTD)方法,计算了在脉冲电磁波入射的条件下,埋藏在沙土中导体球对入射电磁波散射的散射场。结果表明埋藏在沙土中的导体球面不仅仅存在一次和二次散射波,而且还存在多次波和爬行波。结论通过散射波的特征研究,可以进行埋藏导体埋藏深度和大小的预测。