微型化光纤传输电磁脉冲传感器研究 被引量：11

1

作者 石立华 司荣仁 +2 位作者 李炎新 马如坡 陈锐 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1152-1157,1171,共7页

研制了一套用于小空间电磁脉冲测试的光纤传输电磁脉冲电场传感器。通过电磁仿真软件CST2011,研究了天线结构对被测场影响,并讨论了天线结构、负载阻抗与响应带宽和灵敏度之间的关系,确定了主要设计参数。研制的微型化传感器采用屏蔽结... 研制了一套用于小空间电磁脉冲测试的光纤传输电磁脉冲电场传感器。通过电磁仿真软件CST2011,研究了天线结构对被测场影响,并讨论了天线结构、负载阻抗与响应带宽和灵敏度之间的关系,确定了主要设计参数。研制的微型化传感器采用屏蔽结构与偶极子天线的一体化设计,有效减小了天线与电光转换部分的体积和对被测场的扰动,适用于核电磁脉冲和雷电电磁脉冲的测量。传感器采用对称结构,满足自由空间场测量的需要,为电磁脉冲测量和电磁脉冲场标准装置的校准提供了新的手段。 展开更多

关键词 电场传感器 标定 CST仿真 偶极子天线 光纤传输系统

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雷电电磁脉冲三维磁场测量系统研究 被引量：14

2

作者 周璧华 马洪亮 +2 位作者 李皖 徐云 丁雅菲 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期39-44,86,共7页

为测量雷电放电通道电流产生的三维磁场分量,设计制作了雷电电磁脉冲(Lightning Electromagnetic Pulse,LEMP)三维磁场测量系统,并对该系统进行了时域标定、波形矫正和数据修正研究.对自然雷的实测结果进行了数据处理、统计和分析.根据... 为测量雷电放电通道电流产生的三维磁场分量,设计制作了雷电电磁脉冲(Lightning Electromagnetic Pulse,LEMP)三维磁场测量系统,并对该系统进行了时域标定、波形矫正和数据修正研究.对自然雷的实测结果进行了数据处理、统计和分析.根据所测三维磁场峰值的大小可判断云闪和地闪;利用所测数据,结合磁定向法和声光差定距法,可确定雷击点的方位和距离,从而实现对地闪雷电流的间接测量;采用由实测数据间接获得的雷电流波形、测点与放电通道的距离,经数值模拟得出的LEMP磁场时间特性与实测结果一致性较好. 展开更多

关键词 雷电电磁脉冲 三维磁场测量 雷电流

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飞机闪电间接效应数值仿真分析 被引量：24

3

作者 郭飞 周璧华 高成 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1129-1135,1264,共8页

为进一步提高飞机对雷电间接效应的防护能力,依据SAE-ARP5412和5416等相关标准的规定,利用基于传输线矩阵法的数值仿真技术,对某小型客机进行了大电流脉冲注入测试方法的建模仿真。分析了闪电以不同路径击中飞机时机身表面电流密度、舱... 为进一步提高飞机对雷电间接效应的防护能力,依据SAE-ARP5412和5416等相关标准的规定,利用基于传输线矩阵法的数值仿真技术,对某小型客机进行了大电流脉冲注入测试方法的建模仿真。分析了闪电以不同路径击中飞机时机身表面电流密度、舱室内外的瞬变电磁场分布以及内部电缆的耦合情况。仿真和计算分析表明,该方法可有效模拟闪电击中飞机时的闪电间接效应,给出闪电电磁脉冲(LEMP)经机身孔洞缝隙耦合而在舱体内形成的场分布特征和线缆耦合规律,为进一步研究飞机对闪电间接效应的防护提供了基础。 展开更多

关键词 传输线矩阵法 闪电间接效应 数值仿真 线缆耦合

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基于时域多分辨分析方法的地闪雷电电磁脉冲计算 被引量：1

4

作者 江志东 周璧华 +1 位作者 刘亚文 杨波 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期653-657,共5页

为提高地闪回击电流辐射场的计算效率,提出基于时域多分辨分析的雷电电磁脉冲计算方法.在二维柱坐标系下,以具有紧支撑的Daubechies小波尺度函数作为时域多分辨算法的展开基函数,推导出该算法在二维柱坐标系下的迭代计算公式;采用完全... 为提高地闪回击电流辐射场的计算效率,提出基于时域多分辨分析的雷电电磁脉冲计算方法.在二维柱坐标系下,以具有紧支撑的Daubechies小波尺度函数作为时域多分辨算法的展开基函数,推导出该算法在二维柱坐标系下的迭代计算公式;采用完全匹配层吸收边界条件截断计算域.利用该算法计算了与放电通道不同距离处雷电电磁脉冲的各个场分量.将所得结果与时域有限差分法的计算结果进行比较,结果表明:二者具有较好的一致性;在相同精度要求下,时域多分辨算法不仅具有更好的数值色散特性,还提高了计算效率、降低了计算内存开销. 展开更多

关键词 雷电电磁脉冲 时域多分辨分析 时域有限差分分析

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差分式雷电电磁脉冲水平电场仪试验研究

5

作者 周璧华 徐云 +2 位作者 何伟 马洪亮 丁雅菲 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1105-1109,共5页

对新近研制的差分式雷电电磁脉冲水平电场仪作了简要介绍,通过实验室条件下的地闪模拟实验,确定了采用该电场仪判定闪电电流方向及实现对放电通道定向的方法。将该电场仪置于六层楼顶上用于自然雷电电磁脉冲水平电场的测试,测量结果表明... 对新近研制的差分式雷电电磁脉冲水平电场仪作了简要介绍,通过实验室条件下的地闪模拟实验,确定了采用该电场仪判定闪电电流方向及实现对放电通道定向的方法。将该电场仪置于六层楼顶上用于自然雷电电磁脉冲水平电场的测试,测量结果表明:该电场仪不仅有效地抑制了垂直电场引入的共模干扰,且实现了对地闪放电通道的定向。 展开更多

关键词 闪电 水平电场 差分 电场仪 定向

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任意形状金属腔体内电磁脉冲的三维计算 被引量：3

6

作者 王依刚 陈彬 +2 位作者 石立华 许献国 黄聪顺 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1141-1145,共5页

提出了模拟任意形状腔体中的内电磁脉冲的三维直角坐标系时域有限差分(FDTD)算法。该算法采用FDTD共形网格技术模拟任意形状腔体的边界,可以解决腔体内非对称的边界问题。推导了γ射线斜入射的差分方程,进行了三维数值计算,并采用直角... 提出了模拟任意形状腔体中的内电磁脉冲的三维直角坐标系时域有限差分(FDTD)算法。该算法采用FDTD共形网格技术模拟任意形状腔体的边界,可以解决腔体内非对称的边界问题。推导了γ射线斜入射的差分方程,进行了三维数值计算,并采用直角坐标系FDTD算法和柱坐标系FDTD算法计算了γ射线斜入射圆柱腔体产生的内电磁脉冲,二者吻合很好,验证了直角坐标系FDTD算法正确性。 展开更多

关键词 内电磁脉冲 时域有限差分 共形网格技术 直角坐标系 斜入射

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雷暴云中冰晶粒子对电磁波的极化作用 被引量：1

7

作者 苏满堂 陈加清 +2 位作者 王迎强 韩月琪 杨杰 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2017年第2期118-122,共5页

为了研究雷暴云中冰晶粒子在带电情况下对电磁波传播的影响,利用冰晶粒子的介电常数模型和瑞利近似条件下带电粒子对电磁波的散射模型,推导了电磁波经过雷暴云中冰晶粒子区域时产生极化的计算模型,并进行了仿真和分析。结果表明:在传播... 为了研究雷暴云中冰晶粒子在带电情况下对电磁波传播的影响,利用冰晶粒子的介电常数模型和瑞利近似条件下带电粒子对电磁波的散射模型,推导了电磁波经过雷暴云中冰晶粒子区域时产生极化的计算模型,并进行了仿真和分析。结果表明:在传播过程中,电磁波的极化会受到冰晶粒子所带电荷的影响;冰晶粒子所带电荷量越多,对电磁波极化影响越大;冰粒表面电荷分布角越小,对电磁波的极化影响也越严重;电磁波频率和冰晶浓度越高,对电磁波造成的极化作用也越大,影响电磁波的传输质量。因此,在电磁波经过雷暴云时必须考虑带电冰晶粒子对其传播的影响。 展开更多

关键词 雷暴云 冰晶 电磁波 极化

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球形光纤传输三维电场传感器 被引量：15

8

作者 司荣仁 石立华 +1 位作者 陈锐 李炎新 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2930-2934,共5页

研制了一套用于小空间电磁脉冲测试的光纤传输电磁脉冲三维电场传感器。通过电磁仿真软件CST2011,研究了天线结构对被测场的影响,发现嵌入式探头与球形结构可以有效减小屏蔽壳体对电场扰动。讨论了传感器极间耦合及三维场合成误差,确定... 研制了一套用于小空间电磁脉冲测试的光纤传输电磁脉冲三维电场传感器。通过电磁仿真软件CST2011,研究了天线结构对被测场的影响,发现嵌入式探头与球形结构可以有效减小屏蔽壳体对电场扰动。讨论了传感器极间耦合及三维场合成误差,确定了主要设计参数。研制的三维传感器采用了屏蔽结构与偶极子天线的一体化设计,对外部电场屏蔽可达60dB。在有界波电磁脉冲模拟器中的实验表明,传感器系统对于三维电场测量可达到设计要求,对被测电场扰动较小,极间耦合系数小于6%,三维场角度与峰值合成误差小于5%。传感器采用对称结构,满足自由空间场测量的需要。 展开更多

关键词 三维电场传感器 三维合成 极间耦合 CST仿真 光纤传输系统

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线束干扰响应的精简计算模型 被引量：10

9

作者 石立华 张琦 +1 位作者 周颖慧 周璧华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期531-536,共6页

将电缆束等效方法与传统的传输线方法相结合,提出了多芯电缆束的精简SPICE分析模型。首先采用有限元法求解等效电缆束的模型参数,然后在SPICE环境中进行时域分析。以14芯电缆束的串扰问题和4芯电缆束的辐射干扰问题为例,对精简分析模型... 将电缆束等效方法与传统的传输线方法相结合,提出了多芯电缆束的精简SPICE分析模型。首先采用有限元法求解等效电缆束的模型参数,然后在SPICE环境中进行时域分析。以14芯电缆束的串扰问题和4芯电缆束的辐射干扰问题为例,对精简分析模型的有效性进行了验证。全模型与精简模型分析结果表明,精简模型线缆芯线数减少了一半以上,仿真幅度误差在5%以内,分析效率提高50%以上。该方法适用于大线束传导耦合分析、串扰分析和辐射分析。 展开更多

关键词 等效电缆束法 时域 精简模型 计算效率 电磁脉冲

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飞机复合材料结构对雷击附着点的影响 被引量：14

10

作者 高成 宋双 +2 位作者 史振华 杨强 郭永超 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2013年第2期227-231,共5页

为了确定使用复合材料结构的飞机雷击特性,采用基于传输线矩阵法的数值仿真技术对飞机的雷击附着特性展开研究。以波音777飞机为例,依据SAE-ARP5416和国内相关标准规定的雷击附着点试验方法,对其进行了全尺寸建模仿真,得到了复合材料在... 为了确定使用复合材料结构的飞机雷击特性,采用基于传输线矩阵法的数值仿真技术对飞机的雷击附着特性展开研究。以波音777飞机为例,依据SAE-ARP5416和国内相关标准规定的雷击附着点试验方法,对其进行了全尺寸建模仿真,得到了复合材料在不同设置条件下飞机表面感应电场强度大小及雷击附着点分布的特点。仿真结果表明:当机身采用复合材料结构时,飞机表面的感应电场强度值降低,飞机遭雷击的概率下降;复合材料的相对介电常数增高,对飞机表面感应电场的强度值影响很小;飞机表面复合材料的电导率越高,飞机表面感应电场的强度值越大。 展开更多

关键词 复合材料 雷击附着点 数值仿真

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飞机雷击附着区域的划分仿真研究 被引量：16

11

作者 高成 宋双 +1 位作者 郭永超 杨强 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1238-1243,1267,共7页

雷击直接威胁飞行安全,为了进一步确定飞机的雷击特性,依据SAE-ARP5416和国内相关标准的规定,利用基于有限元法的数值仿真技术对飞机雷击附着点和雷击附着区域的划分展开研究。以空客A320飞机为例,按照飞行过程中可能遭受的雷击情况,对... 雷击直接威胁飞行安全,为了进一步确定飞机的雷击特性,依据SAE-ARP5416和国内相关标准的规定,利用基于有限元法的数值仿真技术对飞机雷击附着点和雷击附着区域的划分展开研究。以空客A320飞机为例,按照飞行过程中可能遭受的雷击情况,对其进行了等比例模型下的建模仿真。提出了一种新的飞机雷击附着区域划分的数值仿真方法,研究了数值仿真模型建立的相关问题,并对飞机雷击附着区域中的1A区域进行划分,并将数值仿真结果与SAE-ARP5414A标准结果进行了比较。提出的方法对飞机的防雷设计和相关研究有重要的参考价值。 展开更多

关键词 雷击附着点 雷击附着区域 数值仿真

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屏蔽室脉冲波屏蔽效能模型估计方法 被引量：3

12

作者 石立华 司卿 +2 位作者 张琦 张刘辉 郭东义 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期124-129,共6页

根据连续波条件下测得的屏蔽室屏蔽效能,采用相位重建、最佳逼近元法参数估计以及迭代修正算法,建立了屏蔽室脉冲波屏蔽效能的时域估计模型.该模型采用系统离散传递函数形式,可通过数字滤波估计出屏蔽室内脉冲波的响应波形和脉冲波峰值... 根据连续波条件下测得的屏蔽室屏蔽效能,采用相位重建、最佳逼近元法参数估计以及迭代修正算法,建立了屏蔽室脉冲波屏蔽效能的时域估计模型.该模型采用系统离散传递函数形式,可通过数字滤波估计出屏蔽室内脉冲波的响应波形和脉冲波峰值屏蔽效能.通过滤波器建模实验和脉冲磁场屏蔽实验,验证了该方法的有效性,为由屏蔽室连续波测量结果评估脉冲波响应提供了可行途径. 展开更多

关键词 屏蔽效能 频响函数 最佳逼近元法 相位估计

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金属柱体表面雷电流分布测量研究 被引量：2

13

作者 汪涛 周璧华 +3 位作者 石立华 杨波 李炎新 丁雅菲 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期890-895,共6页

为对雷电流在金属柱体表面的分布进行测量研究,研制了二维巨磁阻(Giant Magneto Resistive,GMR)表面电流测量系统,采用该测量系统对金属柱体表面雷电流密度进行了测量研究,实测结果和CST软件仿真结果一致.结果表明:研制的二维GMR表面电... 为对雷电流在金属柱体表面的分布进行测量研究,研制了二维巨磁阻(Giant Magneto Resistive,GMR)表面电流测量系统,采用该测量系统对金属柱体表面雷电流密度进行了测量研究,实测结果和CST软件仿真结果一致.结果表明:研制的二维GMR表面电流测量系统可用于测量研究金属柱体表面雷电流的分布. 展开更多

关键词 电流 巨磁阻 测量 表面电流 柱面

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基于小波的装甲声信号特征分析及滤波方法 被引量：3

14

作者 宋佳星 雷祺 +2 位作者 方向 张卫平 曹伟 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期61-66,共6页

针对小波变换识别和提取装甲目标声信号特征,提出了基于小波变换的装甲声信号特征分析及滤波方法。该方法在分析装甲声信号产生原因的基础上选取db7小波6层分解,利用小波变换分解重构原始声信号,进行各频带相对能量分布分析,并结合低通... 针对小波变换识别和提取装甲目标声信号特征,提出了基于小波变换的装甲声信号特征分析及滤波方法。该方法在分析装甲声信号产生原因的基础上选取db7小波6层分解,利用小波变换分解重构原始声信号,进行各频带相对能量分布分析,并结合低通滤波器进行对比实验。实验表明,装甲声信号呈现明显的低频特征,频率特征主要集中在20Hz、40Hz和80Hz附近,其中20Hz和40 Hz处能量分布集中;低通滤波器不能对低频信号特征进行分析,而该方法可以准确全面地提取声信号的能量特征。 展开更多

关键词 小波变换 装甲目标 声信号 特征提取

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基于光学观测的雷电定位方法研究 被引量：2

15

作者 付亚鹏 高成 +2 位作者 杨波 黄正宇 石立华 《微波学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期12-16,共5页

首次提出了基于光学观测的雷电定位装置及方法,利用两台摄像机对监测区域进行同步拍摄,对拍摄到的雷电图像进行识别并提取雷电通道,最后根据图像匹配和三角定位原理,计算出雷击点位置。该方法可以对较小区域内的雷击点实现较准确的定位... 首次提出了基于光学观测的雷电定位装置及方法,利用两台摄像机对监测区域进行同步拍摄,对拍摄到的雷电图像进行识别并提取雷电通道,最后根据图像匹配和三角定位原理,计算出雷击点位置。该方法可以对较小区域内的雷击点实现较准确的定位,并对摄像机的拍摄帧率要求不高,处理速度快,可实现实时雷电定位。初步试验证明,该方法精度较高,能够满足对雷电定位的需求。 展开更多

关键词 双目视觉 雷电定位 雷击点 雷电通道

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地闪梯级先导电场波形特征研究 被引量：2

16

作者 江志东 周璧华 张琪 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期365-370,382,共7页

为研究地闪梯级先导电场波形特征,采用偶极子法结合衰减函数计算了有限大地电导率下不同距离处、不同梯级先导底部高度条件下的电场波形特征.计算结果表明:当观测点距离先导通道较近时,电场峰值随着先导通道底部高度的增大而减小;随着... 为研究地闪梯级先导电场波形特征,采用偶极子法结合衰减函数计算了有限大地电导率下不同距离处、不同梯级先导底部高度条件下的电场波形特征.计算结果表明:当观测点距离先导通道较近时,电场峰值随着先导通道底部高度的增大而减小;随着观测点和先导通道距离的增大,梯级先导通道底部高度对电场的影响逐步减小.对于给定高度的先导通道,其对应的电场峰值随着观测点和先导通道距离的增加,峰值先变大而后变小随着电导率的减小,先导电场波形上升时间明显增加,电场峰值衰减加快. 展开更多

关键词 闪电 梯级先导 电场变化 传播效应

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一种辐射量线性可调红外源设计 被引量：1

17

作者 倪家正 陈亦望 程玉宝 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第7期605-609,共5页

针对红外辐射源辐射控制问题,设计了一种均匀可调红外辐射源方案。分析了抛物柱面镜的光学特性,给出了抛物柱面镜反射后的辐射模型,并仿真模拟了抛物柱面镜的准直效果,证明了抛物柱面镜具有很好的会聚作用;对比了百叶窗和双向推拉窗的... 针对红外辐射源辐射控制问题,设计了一种均匀可调红外辐射源方案。分析了抛物柱面镜的光学特性,给出了抛物柱面镜反射后的辐射模型,并仿真模拟了抛物柱面镜的准直效果,证明了抛物柱面镜具有很好的会聚作用;对比了百叶窗和双向推拉窗的辐射调节效果,推导了双向推拉窗透光面积的变化模型,得到了推拉窗开口宽度与辐射功率之间的线性关系;基于以上研究,设计了均匀可调红外辐射源原理样机,并进行了验证实验,结果证明通过控制推拉窗开口宽度,能够较好的实现对辐射量的均匀控制。 展开更多

关键词 红外辐射源 均匀可调 抛物柱面镜 双向推拉窗

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小鼠脑电波信号的激励与传播模型及关联性分析

18

作者 倪家正 陈亦望 程玉宝 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期470-478,共9页

为了分析小鼠视觉区脑电波(EEG)信号与呼吸运动之间的关联性,类比电磁场与二能级原子的相互作用,建立了描述呼吸相关脑电波信号激励与传播的双态量子系统与外场相互作用的半经典(EEG场经典描述)与全量子(EEG场量子化)模型,并证明了模型... 为了分析小鼠视觉区脑电波(EEG)信号与呼吸运动之间的关联性,类比电磁场与二能级原子的相互作用,建立了描述呼吸相关脑电波信号激励与传播的双态量子系统与外场相互作用的半经典(EEG场经典描述)与全量子(EEG场量子化)模型,并证明了模型的正确性。基于相干性理论建立了脑电波信号关联的高阶相干分析模型.在睡眠状态,归一化互相干函数的平均幅值在0.3左右,高阶自相干函数曲线相似性很高,可以断定睡眠状态EEG信号与呼吸运动接近实相关;在清醒状态,归一化互相干函数的平均幅值在0.1左右,高阶自相干函数曲线一致性降低,可以断定清醒状态EEG信号与呼吸运动为弱相关. 展开更多

关键词 量子生物物理学 量子光学 关联性分析 半经典模型 量子模型 脑电波

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有界波模拟器中线缆耦合测量与仿真的对比验证

19

作者 张祥 周颖慧 +2 位作者 孙征 陈茜 吴忠平 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期581-585,共5页

为了分析电缆受外界电磁脉冲作用产生的感应电流,开展了屏蔽电缆表面电流辐照测量实验,并进行了理论计算.实验测量系统采用椭圆弧形过渡段有界波模拟器,通过对电流探头进行标定以及探头引入干扰的消除,得到了较好的测试数据.然后利用时... 为了分析电缆受外界电磁脉冲作用产生的感应电流,开展了屏蔽电缆表面电流辐照测量实验,并进行了理论计算.实验测量系统采用椭圆弧形过渡段有界波模拟器,通过对电流探头进行标定以及探头引入干扰的消除,得到了较好的测试数据.然后利用时域有限差分方法(Finite Difference Time Domain,FDTD)细线模型进行了数值仿真,该模型计算量小、简单易行.对比仿真结果和实测结果,二者吻合较好,证明了辐照测试方法的有效性. 展开更多

关键词 FDTD 有界波模拟器 辐照法 表面电流

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无限冲击响应滤波器在屏蔽电缆耦合分析中的应用 被引量：2

20

作者 孙征 石立华 +1 位作者 张琦 周颖慧 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1122-1126,共5页

运用一阶并联结构的无限冲击响应(Infinite Impulse Response,IIR)滤波器模型对转移阻抗和转移导纳进行建模,结合时域有限差分(Finite-Difference TimeDomain,FDTD)法对屏蔽电缆屏蔽层和芯线的时域响应进行同步求解.计算结果表明:该方... 运用一阶并联结构的无限冲击响应(Infinite Impulse Response,IIR)滤波器模型对转移阻抗和转移导纳进行建模,结合时域有限差分(Finite-Difference TimeDomain,FDTD)法对屏蔽电缆屏蔽层和芯线的时域响应进行同步求解.计算结果表明:该方法可以精确地反映电缆的转移阻抗和转移导纳特性,且易于FDTD算法实现.与传统方法相比,该方法能够得到更完整的芯线响应,从而为屏蔽电缆的时域分析提供更为精确的手段. 展开更多

关键词 IIR滤波器 转移阻抗 转移导纳 屏蔽电缆 FDTD

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