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基于传输矩阵的公里级多模光纤计算成像技术(特邀)
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作者 马梓豪 刘淏天 +2 位作者 叶建伟 徐毅 秦玉文 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期235-242,共8页
多模光纤因其高通量的优点,成为短距光纤通信的重要传输介质之一。然而,不同模式在多模光纤的传输过程中会发生模式色散,导致输出端形成杂乱无序的散斑,无法直接通过简单的强度探测解调出输入信息。为解决这一问题,该研究探讨了基于传... 多模光纤因其高通量的优点,成为短距光纤通信的重要传输介质之一。然而,不同模式在多模光纤的传输过程中会发生模式色散,导致输出端形成杂乱无序的散斑,无法直接通过简单的强度探测解调出输入信息。为解决这一问题,该研究探讨了基于传输矩阵方法在公里级多模光纤上实现信息并行传输,结合精准传输矩阵测量及求逆,不仅成功实现了256阶灰度图像信息的高保真计算成像,而且实现了基于传输矩阵的公里级多模光纤视频传输,验证了该方法的准确性和有效性。实验结果表明:借助空间光波前调制手段,结合传输矩阵求逆方法,随机二维码和高清全彩视频传输的准确性均达到了100%,解调准确率优于传统的散斑相关散射矩阵方法。该研究的成果可为短距光纤通信、空间光通信和光学安全保密通信等领域的发展提供新的思路。 展开更多
关键词 多模光纤 传输矩阵 波前整形 计算成像
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一维非均匀Kerr介质的传输矩阵算法 被引量:18
2
作者 陈历学 丁卫强 +3 位作者 李文惠 张宇 宋瑛林 刘树田 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期497-500,共4页
研究了一维非均匀Kerr介质的子层逆向递推传输矩阵算法 ,给出了数值实现方案 此方法可以方便而精确地模拟非均匀Kerr介质的传输行为 应用此算法模拟一维Kerr缺陷光子晶体的光学双稳开关过程时 。
关键词 KERR介质 非线性 传输矩阵
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膜层传输矩阵理论在布拉格光纤光栅分析中的应用 被引量:9
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作者 谢海鹤 林振衡 +2 位作者 颜黄苹 陈延平 黄元庆 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期14-19,共6页
利用膜层传输矩阵理论研究折射率调制对布拉格光纤光栅传输特性影响.根据传输矩阵理论计算光栅折射率的调制幅度、光栅长度、调制方法等对布拉格光纤光栅的反射率、反射峰波长和半幅宽度的影响.结果表明:膜层传输矩阵理论与传统传输矩... 利用膜层传输矩阵理论研究折射率调制对布拉格光纤光栅传输特性影响.根据传输矩阵理论计算光栅折射率的调制幅度、光栅长度、调制方法等对布拉格光纤光栅的反射率、反射峰波长和半幅宽度的影响.结果表明:膜层传输矩阵理论与传统传输矩阵法、耦合模理论对布拉格光纤光栅特性分析结论一致;采用高调制长度、低调制幅度可以获得良好的布拉格光纤光栅反射峰,而反射主峰位置改变需用调整调制周期.实验和理论对比分析了主峰在1 550nm波长的布拉格光纤光栅反射峰情况,验证了该方法的可行性.与传统方法相比,膜层传输矩阵法计算公式简单、运行速度快,可应用于布拉格光纤光栅辅助设计. 展开更多
关键词 布拉格光纤 膜层传输矩阵 传输特性 光栅调制 光子晶体
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采用传输矩阵方法的多回超/特高压交流输电线路的电气不平衡度计算 被引量:9
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作者 施春华 卢洵 +1 位作者 邹军 袁建生 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期39-44,共6页
超/特高压输电线路不换位会导致电气参数不对称,进而使得线路电压、电流不平衡。线路不平衡度必须控制在一定范围内,准确预测输电线路电气不平衡度对输电线路设计、运行尤为重要。从多导体传输线模型出发,提出一种简单且解析的传输矩阵... 超/特高压输电线路不换位会导致电气参数不对称,进而使得线路电压、电流不平衡。线路不平衡度必须控制在一定范围内,准确预测输电线路电气不平衡度对输电线路设计、运行尤为重要。从多导体传输线模型出发,提出一种简单且解析的传输矩阵方法,并使用其他数值计算软件验证了该方法的正确性。进而将该方法应用于输电线路电气不平衡度计算,有效提高不平衡度计算的准确性。并分析了传输矩阵方法、相模变换方法以及Π模型方法三者之间的误差,验证了传输矩阵方法的正确性。最后使用传输矩阵方法计算了双回输电线路的电气不平衡度,对线路结构设计、换位长度的选取等有重要意义。 展开更多
关键词 线路不平衡度 传输矩阵 多导体传输线 相模变换 Π模型
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耦合传输线信道传输矩阵建模及串扰抵消效果分析 被引量:7
5
作者 王亚飞 赵彦晓 +1 位作者 杨玮 李学华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1129-1135,共7页
针对高速互连系统中传输线上的串扰问题,基于电磁耦合理论,研究了耦合传输线信道传输矩阵的性质,建立了以下两种情况的耦合传输线信道传输矩阵模型及其矩阵分解形式,分别是:(1)考虑受扰线两边各一条相邻微带线对受扰线的串扰;(2)考虑受... 针对高速互连系统中传输线上的串扰问题,基于电磁耦合理论,研究了耦合传输线信道传输矩阵的性质,建立了以下两种情况的耦合传输线信道传输矩阵模型及其矩阵分解形式,分别是:(1)考虑受扰线两边各一条相邻微带线对受扰线的串扰;(2)考虑受扰线两边各两条相邻微带线对受扰线的串扰.给出了上述两种情况下基于耦合传输线信道传输矩阵分解形式的串扰抵消方案,并利用仿真工具ADS对其进行了验证.结果表明:信号抖动和失真大幅下降,串扰抵消效果良好,并且第二种情况下的串扰抵消效果优于第一种情况.该结果说明了在基于耦合传输线信道传输矩阵进行串扰抵消时,考虑两边各两条相邻微带线的串扰效果较好,对保持高速信号完整性具有一定的实际应用价值. 展开更多
关键词 串扰 耦合传输线信道传输矩阵 微带线
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传输矩阵法研究垂直腔半导体光放大器增益特性 被引量:4
6
作者 贾习坤 罗斌 +2 位作者 潘炜 姚海峰 曹昌胜 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期377-379,406,共4页
利用传输矩阵法研究垂直腔半导体光放大器(VCSOAs)的增益及其带宽特性。研究了不同载流子浓度、DBR膜层数对增益特性的影响,发现了有源区内量子阱堆位置的改变将导致增益峰值波长移动。数值计算结果与实验结果相吻合。
关键词 垂直腔半导体光放大器 增益 带宽 传输矩阵
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光纤光栅传输矩阵研究 被引量:13
7
作者 张自嘉 王昌明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1073-1077,共5页
利用模耦合理论给出并分析了一般坐标系下相移布喇格光纤光栅中的传输矩阵及其特性,所给出的传输矩阵具有分段不变性,而且不能被分解为一个矩阵和一个相移矩阵的乘积.利用该传输矩阵可以研究均匀、相移、啁啾、超结构等光纤光栅及光栅... 利用模耦合理论给出并分析了一般坐标系下相移布喇格光纤光栅中的传输矩阵及其特性,所给出的传输矩阵具有分段不变性,而且不能被分解为一个矩阵和一个相移矩阵的乘积.利用该传输矩阵可以研究均匀、相移、啁啾、超结构等光纤光栅及光栅的级联等.计算了相移光栅的反射谱和相移量的关系,以及两个光栅级联时的反射谱.结果表明,同样相移量时的反射谱和已有文献不同,两个光栅级联时,也不同于已有文献,各自的谐振波长与光栅的级联没有关系. 展开更多
关键词 光纤光栅 传输矩阵 相移光纤光栅 光纤光栅的级联
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传输矩阵法研究薄膜体声波谐振器 被引量:3
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作者 张涛 马宏伟 +2 位作者 郭长立 张永元 杨华平 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期251-254,共4页
薄膜体声波谐振器(FBAR)以其工作频率高、体积小、便于集成和低插损等优良特性而得到广泛应用,对薄膜体声波器件理论设计与优化的研究成为研究热点。本文引入传输矩阵法研究薄膜体声波谐振器,利用该方法推导薄膜体声波谐振器的输入阻抗... 薄膜体声波谐振器(FBAR)以其工作频率高、体积小、便于集成和低插损等优良特性而得到广泛应用,对薄膜体声波器件理论设计与优化的研究成为研究热点。本文引入传输矩阵法研究薄膜体声波谐振器,利用该方法推导薄膜体声波谐振器的输入阻抗公式,并利用该公式研究了A l/A lN/A l结构的FBAR的谐振频率、有效机电耦合系数和谐振品质因数。结果证明,该阻抗公式可有效的用来设计或评价FBAR的谐振频率、有效机电耦合系数和谐振品质因数等重要参数。 展开更多
关键词 传输矩阵 FBAR 阻抗 谐振频率 谐振品质因数
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基于光学传输矩阵的太赫兹时域光谱分析 被引量:4
9
作者 方贺男 陶志阔 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1401-1404,共4页
提出了基于光学传输矩阵的提取太赫兹时域光谱光学参数的理论方法。相比于传统的提取主脉冲方法,该方法在未来可以推广用以分析主脉冲与次脉冲无法分辨的太赫兹时域光谱。利用该方法得到了蓝宝石(α-Al2O3)样品在0.3~1.0太赫兹频段的复... 提出了基于光学传输矩阵的提取太赫兹时域光谱光学参数的理论方法。相比于传统的提取主脉冲方法,该方法在未来可以推广用以分析主脉冲与次脉冲无法分辨的太赫兹时域光谱。利用该方法得到了蓝宝石(α-Al2O3)样品在0.3~1.0太赫兹频段的复折射率。通过与利用提取主脉冲方法得到的复折射率的结果比较,验证了基于光学传输矩阵的理论分析方法的可靠性和精确性。所提出的方法为今后主次脉冲无法分辨的太赫兹时域光谱的准确分析提供了坚实的理论基础。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 光学传输矩阵 复折射率
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基于重要度传输矩阵的复杂网络节点重要性辨识方法 被引量:19
10
作者 胡钢 高浩 +1 位作者 徐翔 许丽鹏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2402-2408,共7页
复杂网络中节点重要性辨识对分析网络结构和功能具有重要作用.为了辨识节点重要性,分析节点自身和关联节点的作用,本文构建了一种基于重要度传输矩阵的节点重要性辨识模型.首先,基于关联节点与节点之间的最优路径长度、最优路径数目和... 复杂网络中节点重要性辨识对分析网络结构和功能具有重要作用.为了辨识节点重要性,分析节点自身和关联节点的作用,本文构建了一种基于重要度传输矩阵的节点重要性辨识模型.首先,基于关联节点与节点之间的最优路径长度、最优路径数目和信息传播率定义了节点间的传输能力.其次,依据度值和传输能力构建重要度传输矩阵,综合节点局部重要性和全局属性指标评价节点的重要性.最后,对“ARPA”网络和四个真实网络进行破坏性仿真分析,结果本文方法表明对网络造成更大的破坏,证明了该方法的有效性和可靠性. 展开更多
关键词 复杂网络 节点重要性 信息传播率 传输能力 重要度传输矩阵
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基于强度传输矩阵的保偏光纤耦合器偏振研究 被引量:1
11
作者 徐宏杰 张倩 张硕 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期235-238,共4页
为了描述保偏光纤耦合器的分光比、附加损耗对输入光偏振态较为敏感的问题,提出了强度传输矩阵的概念,利用强度传输矩阵分析方法可以解释分光比和附加损耗随偏振态的变化规律。针对强度传输矩阵的概念,进行了理论分析和实验验证,搭建实... 为了描述保偏光纤耦合器的分光比、附加损耗对输入光偏振态较为敏感的问题,提出了强度传输矩阵的概念,利用强度传输矩阵分析方法可以解释分光比和附加损耗随偏振态的变化规律。针对强度传输矩阵的概念,进行了理论分析和实验验证,搭建实验系统测量出耦合器的损耗、分光比以及偏振串音,将测量数据代入到快慢轴的理论方程中进行计算可以得到耦合器的强度传输矩阵参量,并且代入到圆偏振光注入情况下的方程中,进行了相应的实验验证。结果表明,强度传输矩阵参量对于描述保偏光纤耦合器的偏振特性具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 光学器件 保偏光纤耦合器 强度传输矩阵 偏振相关性 分光比 附加损耗
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基于传输矩阵法的表面等离子激元特性分析 被引量:1
12
作者 曹军 张宇宁 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期372-376,共5页
针对目前研究表面等离子体波所用电磁场仿真软件的非简便性与非直观性,提出了适用于Matlab等通用计算环境的传输矩阵法。该方法基于电磁场基本理论出发,从两个紧邻层面上的电场和磁场出发,得到传输矩阵,并将单层结论推广到整个介质空间... 针对目前研究表面等离子体波所用电磁场仿真软件的非简便性与非直观性,提出了适用于Matlab等通用计算环境的传输矩阵法。该方法基于电磁场基本理论出发,从两个紧邻层面上的电场和磁场出发,得到传输矩阵,并将单层结论推广到整个介质空间。利用该传输矩阵法,模拟了棱镜-金属膜-感光介质三层结构激发表面等离子激元(SPP)的情况,分析表面等离子的频率与入射光线的角度关系,其计算结果与Shoji Maruo等基于理论推导与实验测量的结果相吻合。同时利用传输矩阵法,分析得出了材料折射率和薄膜厚度等因素对反射光线强度,即能量耦合效果的影响规律。 展开更多
关键词 表面等离子激元 传输矩阵 入射角 耦合效率
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光纤系统中的普适弱调制传输矩阵及其在噪声演化分析中的应用
13
作者 蒋志 范崇澄 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期1257-1261,共5页
本文在总结文献中己有工作的基础上,给出了光纤传输系统中普适的频域弱强度/相位调制的传输矩阵H,包含了光纤中各阶色散、非线性和光纤损耗的影响 指出奇数阶色散仅对矩阵分量的幅频特性产生影响,而偶数阶色散仅对矩阵分量的相频特性产... 本文在总结文献中己有工作的基础上,给出了光纤传输系统中普适的频域弱强度/相位调制的传输矩阵H,包含了光纤中各阶色散、非线性和光纤损耗的影响 指出奇数阶色散仅对矩阵分量的幅频特性产生影响,而偶数阶色散仅对矩阵分量的相频特性产生影响 困此,对弱强度/相位调制(噪声)而言,只有奇数阶色散才起作用.基于H矩阵,定量计算了分别用于强度探测系统、相位探测系统和光谱仪测量的强度噪声谱、相位噪声谱和光场噪声谱。 展开更多
关键词 普适 传输矩阵 演化分析 弱调制 强度噪声 相位噪声 色散 非线性 光纤通信
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n阶信道传输矩阵特征值分解的串扰抵消研究
14
作者 王亚飞 李学华 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2018年第4期320-326,共7页
为了减小高速互连下串扰对信号传输的影响,进行串扰抵消研究。针对一组n(n>3)条耦合微带线间的串扰问题,提出了4阶和5阶耦合微带线信道传输矩阵的简化形式,并在对其进行特征值分解后构建了串扰抵消电路,此电路可以有效改善信号眼图... 为了减小高速互连下串扰对信号传输的影响,进行串扰抵消研究。针对一组n(n>3)条耦合微带线间的串扰问题,提出了4阶和5阶耦合微带线信道传输矩阵的简化形式,并在对其进行特征值分解后构建了串扰抵消电路,此电路可以有效改善信号眼图的质量。仿真结果显示,该方法在n=4和n=5条耦合微带线串扰抵消时效果良好。综合n=2和n=3时的仿真,结果表明,此方法可以推广应用到一组n(n≥2)条耦合微带线串扰抵消中。 展开更多
关键词 串扰 串扰抵消 微带线 信道传输矩阵(CTM) 特征值分解(EVD)
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阶梯波导的传输矩阵研究
15
作者 宗卫华 梁昌洪 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期28-31,共4页
用模式匹配方法分析H面阶梯波导的TE模式,首先将各区域的场写为x函数矩阵与z函数矩阵以及本区域的场系数向量相乘的形式,然后对相邻区域的x函数矩阵进行加权积分得到矩阵形式的匹配方程组。不仅在表达形式上简洁紧凑,而且能够方便的推... 用模式匹配方法分析H面阶梯波导的TE模式,首先将各区域的场写为x函数矩阵与z函数矩阵以及本区域的场系数向量相乘的形式,然后对相邻区域的x函数矩阵进行加权积分得到矩阵形式的匹配方程组。不仅在表达形式上简洁紧凑,而且能够方便的推导出考虑高次凋落模的传输矩阵。通过传输矩阵求解场,未知数个数成倍减小,运算量显著降低。数值例子验证了方法的正确性。 展开更多
关键词 传输矩阵 波导 阶梯 函数矩阵 TE模式 匹配方法 系数向量 矩阵形式 加权积分 表达形式 方程组 未知数 运算量 正确性 H面 高次
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V-I传输矩阵方法在布拉格光纤光栅分析中的运用 被引量:1
16
作者 纪荣栋 施解龙 +1 位作者 陈冠群 胡瑞红 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期99-104,共6页
介绍了V-I传输矩阵方法用于布拉格光纤光栅的理论分析,该方法通过参量变换将相邻薄层间的界面矩阵退化为单位矩阵,从而大大提高了计算效率。从传输矩阵出发,数学上推导出耦合模方程,证明了该方法的正确性,有助于加深对V-I传输矩阵方法... 介绍了V-I传输矩阵方法用于布拉格光纤光栅的理论分析,该方法通过参量变换将相邻薄层间的界面矩阵退化为单位矩阵,从而大大提高了计算效率。从传输矩阵出发,数学上推导出耦合模方程,证明了该方法的正确性,有助于加深对V-I传输矩阵方法物理机制的理解。数值模拟分析发现V-I传输矩阵方法具有计算快速、简单明了的优点。最后还指出V-I传输矩阵方法仅适用于短周期光纤光栅,若要运用于长周期光纤光栅,需要进一步理论修正。 展开更多
关键词 纤维与波导光学 V-I传输矩阵方法 耦合模理论 布拉格光纤光栅
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基于最优路径相似度传输矩阵的链路预测方法 被引量:1
17
作者 李巧丽 韩华 +1 位作者 李秋晖 曾茜 《复杂系统与复杂性科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期9-17,共9页
为解决现有的基于相似性的链路预测方法忽略了最优路径在节点间传递相似性的能力的问题,提出一种基于最优路径相似度传输矩阵的链路预测方法。首先,分析节点间最优路径对信息传输能力的影响,进而对节点间紧密中心性进行定义;其次,依据... 为解决现有的基于相似性的链路预测方法忽略了最优路径在节点间传递相似性的能力的问题,提出一种基于最优路径相似度传输矩阵的链路预测方法。首先,分析节点间最优路径对信息传输能力的影响,进而对节点间紧密中心性进行定义;其次,依据最优路径数和中心性构建相似度传输矩阵,综合节点间局部信息和全局属性衡量节点间相似度。最后,将所提方法与其他相似性指标,在6个真实网络上进行实证对比研究。结果表明,所提算法预测精度较高,且算法更加稳定。 展开更多
关键词 复杂网络 链路预测 最优路径 相似度传输矩阵 相似性度量 中心性
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基于信道传输矩阵逆矩阵减小微带线间串扰 被引量:1
18
作者 丁红 王亚飞 《电讯技术》 北大核心 2018年第9期1086-1090,共5页
针对现有串扰减小方法效果有限、成本高、资源消耗多等问题,提出了一种基于信道传输矩阵逆矩阵减小微带线间串扰的方法。该方法通过将信道传输矩阵化为单位阵来实现串扰减小。根据理论分析设计了该方法的电路结构。仿真结果表明,使用该... 针对现有串扰减小方法效果有限、成本高、资源消耗多等问题,提出了一种基于信道传输矩阵逆矩阵减小微带线间串扰的方法。该方法通过将信道传输矩阵化为单位阵来实现串扰减小。根据理论分析设计了该方法的电路结构。仿真结果表明,使用该方法进行串扰抵消后串扰幅度和抖动都有明显改善,且该方法的电路结构简单。 展开更多
关键词 集成电路 耦合微带线 串扰抵消 信道传输矩阵 矩阵
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传输矩阵法研究MEMS可调谐垂直腔半导体光放大器
19
作者 王欣 罗斌 +1 位作者 潘炜 李建平 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期630-633,共4页
为了研究微机电可调谐垂直腔半导体光放大器在反射模式下的增益及波长调谐特性,不同于以往的耦合腔方法,采用传输矩阵方法进行了研究。该方法避免了对有效腔长及增益增强因子的计算过程,所得结果直接与器件的物理结构相对应。得到了空... 为了研究微机电可调谐垂直腔半导体光放大器在反射模式下的增益及波长调谐特性,不同于以往的耦合腔方法,采用传输矩阵方法进行了研究。该方法避免了对有效腔长及增益增强因子的计算过程,所得结果直接与器件的物理结构相对应。得到了空腔长度、有源区量子阱堆位置的改变对增益及峰值波长的影响。结果表明,利用该方法模拟计算的结果与实验的结果相吻合。 展开更多
关键词 光学器件 垂直腔半导体光放大器 增益 波长调谐 传输矩阵
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耦合传输线信道传输矩阵构建研究
20
作者 丁红 王亚飞 《现代电子技术》 北大核心 2018年第19期169-172,共4页
从电磁场理论出发,研究印刷电路板上耦合传输线信道传输矩阵(CTL-CTM)的建立。根据耦合传输线的串扰模型,基于有限元法建立CTL-CTM。利用HFSS软件仿真建立的信道传输矩阵元素,与从电路角度建立的信道传输矩阵元素进行对比,结果表明两者... 从电磁场理论出发,研究印刷电路板上耦合传输线信道传输矩阵(CTL-CTM)的建立。根据耦合传输线的串扰模型,基于有限元法建立CTL-CTM。利用HFSS软件仿真建立的信道传输矩阵元素,与从电路角度建立的信道传输矩阵元素进行对比,结果表明两者基本一致,验证了从电路角度建立CTL-CTM的准确性和可行性,为基于CTL-CTM进行串扰减小方法的研究奠定了基础。 展开更多
关键词 串扰 耦合传输线 信道传输矩阵 印刷电路板 电磁场 有限元法 微带线
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