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端接复杂电路传输线网络的电磁耦合时域并行计算方法
被引量：
1
1
作者
叶志红
张玉
鲁唱唱
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期713-719,共7页
针对端接复杂电路传输线(TL)网络的电磁耦合问题,仍缺乏高效的场路协同仿真技术。该文将传输线方程与时域有限差分(FDTD)方法、诺顿定理和置换定理以及NGSPICE软件相结合,并引入消息传递接口(MPI)并行技术,提出一种高效的时域混合并行算...
针对端接复杂电路传输线(TL)网络的电磁耦合问题,仍缺乏高效的场路协同仿真技术。该文将传输线方程与时域有限差分(FDTD)方法、诺顿定理和置换定理以及NGSPICE软件相结合,并引入消息传递接口(MPI)并行技术,提出一种高效的时域混合并行算法(FDTDTL-NGSPICE)。首先,根据诺顿定理和置换定理,将传输线网络分解为传输线子系统和复杂电路子系统,并构建对应的等效电路模型。然后,使用FDTDTL并行算法计算传输线子系统沿线各点的电压和电流,并获取对应诺顿等效电路的电流源和等效导纳大小。最后,使用NGSPICE对复杂电路子系统进行传导干扰分析,获得复杂电路各元件上的瞬态响应,并将端口电压反馈给传输线子系统作为边界,实现传输线网络电磁耦合的场线路联合协同仿真。通过对3类典型场景的计算实例,分别使用时域混合并行算法和电磁仿真软件CST电缆工作室(CS)进行数值模拟并对比,验证所提算法的置信度。
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关键词
传输线网络
复杂电路
诺顿定理
时域有限差分与传输线方程的混合并行算法
NGSPICE软件
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职称材料
纽扣式金属分流条直流击穿特性及电离能力对比
2
作者
饶茜
孟宪超
+7 位作者
樊亚东
王冬冬
苏小玮
赵伟翰
蔡力
曹金鑫
王建国
周蜜
《中国舰船研究》
2025年第3期100-107,共8页
[目的]为改善纽扣式金属分流条在水面舰船天线罩雷电防护上的应用效果,研究其在雷电先导临近环境下的电离特性。[方法]通过不同纽扣间隙距离、纽扣形状、分流条长度的直流击穿电压试验,分析不同纽扣式分流条的电离能力,开展分流条静电...
[目的]为改善纽扣式金属分流条在水面舰船天线罩雷电防护上的应用效果,研究其在雷电先导临近环境下的电离特性。[方法]通过不同纽扣间隙距离、纽扣形状、分流条长度的直流击穿电压试验,分析不同纽扣式分流条的电离能力,开展分流条静电场分布计算。[结果]试验结果表明,随着分流条长度的增加,纽扣式金属分流条击穿电压存在“饱和效应”;分流条长度相同时,金属纽扣间隔距离越大,击穿电压越高;椭圆形纽扣式分流条击穿电压最低,为圆形纽扣式的77%;矩形金属纽扣式分流条的电离能力稍弱于椭圆形分流条,其击穿电压为圆形纽扣式的86%。静电场分布计算发现,纽扣式分流条间隙电场强度分布呈两端高、中间低的特点;纽扣间隙距离越小,其两端间隙的电场强度越大;与圆形和矩形纽扣式分流条相比,椭圆形纽扣式分流条两端电场强度最大;分流条两端间隙之间的电场强度随分流条长度的增加而非线性减小。计算结果阐释了试验中击穿电压因纽扣形状和规格变化而变化的现象。[结论]为分流条的外形设计提供了新方向,也为未来天线罩的雷电防护技术的改进和优化提供了新思路。
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关键词
分流条
直流耐压
静电场
静电场分布
雷电防护
击穿电压
电分流器
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职称材料
题名
端接复杂电路传输线网络的电磁耦合时域并行计算方法
被引量：
1
1
作者
叶志红
张玉
鲁唱唱
机构
重庆邮电大学通信与信息工程学院
电网环境保护全国重点实验室
出处
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期713-719,共7页
基金
2023年度电网环境保护全国重点实验室开放基金(GYW51202301435)。
文摘
针对端接复杂电路传输线(TL)网络的电磁耦合问题,仍缺乏高效的场路协同仿真技术。该文将传输线方程与时域有限差分(FDTD)方法、诺顿定理和置换定理以及NGSPICE软件相结合,并引入消息传递接口(MPI)并行技术,提出一种高效的时域混合并行算法(FDTDTL-NGSPICE)。首先,根据诺顿定理和置换定理,将传输线网络分解为传输线子系统和复杂电路子系统,并构建对应的等效电路模型。然后,使用FDTDTL并行算法计算传输线子系统沿线各点的电压和电流,并获取对应诺顿等效电路的电流源和等效导纳大小。最后,使用NGSPICE对复杂电路子系统进行传导干扰分析,获得复杂电路各元件上的瞬态响应,并将端口电压反馈给传输线子系统作为边界,实现传输线网络电磁耦合的场线路联合协同仿真。通过对3类典型场景的计算实例,分别使用时域混合并行算法和电磁仿真软件CST电缆工作室(CS)进行数值模拟并对比,验证所提算法的置信度。
关键词
传输线网络
复杂电路
诺顿定理
时域有限差分与传输线方程的混合并行算法
NGSPICE软件
Keywords
Transmission Line(TL)network
Complex circuit
Norton’s theorem
Parallel Finite-Difference Time-Domain-Transmission Line equation(FDTDTL)method
NGSPICE software
分类号
TN711 [电子电信—电路与系统]
TM15 [电气工程—电工理论与新技术]
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职称材料
题名
纽扣式金属分流条直流击穿特性及电离能力对比
2
作者
饶茜
孟宪超
樊亚东
王冬冬
苏小玮
赵伟翰
蔡力
曹金鑫
王建国
周蜜
机构
电网环境保护全国重点实验室
(武汉大学)
出处
《中国舰船研究》
2025年第3期100-107,共8页
基金
上海航天科技创新基金资助项目(SAST2023-093)
重大基础科研计划资助项目(JCKY2019207A029)。
文摘
[目的]为改善纽扣式金属分流条在水面舰船天线罩雷电防护上的应用效果,研究其在雷电先导临近环境下的电离特性。[方法]通过不同纽扣间隙距离、纽扣形状、分流条长度的直流击穿电压试验,分析不同纽扣式分流条的电离能力,开展分流条静电场分布计算。[结果]试验结果表明,随着分流条长度的增加,纽扣式金属分流条击穿电压存在“饱和效应”;分流条长度相同时,金属纽扣间隔距离越大,击穿电压越高;椭圆形纽扣式分流条击穿电压最低,为圆形纽扣式的77%;矩形金属纽扣式分流条的电离能力稍弱于椭圆形分流条,其击穿电压为圆形纽扣式的86%。静电场分布计算发现,纽扣式分流条间隙电场强度分布呈两端高、中间低的特点;纽扣间隙距离越小,其两端间隙的电场强度越大;与圆形和矩形纽扣式分流条相比,椭圆形纽扣式分流条两端电场强度最大;分流条两端间隙之间的电场强度随分流条长度的增加而非线性减小。计算结果阐释了试验中击穿电压因纽扣形状和规格变化而变化的现象。[结论]为分流条的外形设计提供了新方向,也为未来天线罩的雷电防护技术的改进和优化提供了新思路。
关键词
分流条
直流耐压
静电场
静电场分布
雷电防护
击穿电压
电分流器
Keywords
diverter strips
DC breakdown voltage
electrostatic field
electrostatic fields distribution
lightning protection
breakdown voltage
electric diverters
分类号
U665.2 [交通运输工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
端接复杂电路传输线网络的电磁耦合时域并行计算方法
叶志红
张玉
鲁唱唱
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
2
纽扣式金属分流条直流击穿特性及电离能力对比
饶茜
孟宪超
樊亚东
王冬冬
苏小玮
赵伟翰
蔡力
曹金鑫
王建国
周蜜
《中国舰船研究》
2025
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职称材料
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