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传输线数值计算在电磁兼容技术中的应用研究

专 业: 机械学
关键词: 时域有限差分FDTD法 特性阻抗 场均匀性 电源EMI滤波器 插入损耗
分类号: TM930.1
形 态: 共 90 页 约 58,950 个字 约 2.82 M内容
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内容摘要


FDTD法是目前研究电磁场较为有效的数值方法之一,文中概述了FDTD法的基本原理,对FDTD法中涉及的几个重要问题,激励源的设置、网格的划分、截断边界条件的选择、数值色散以及数值稳定性条件进行了阐述,并在标准的差分方程基础上,提出了直角坐标下适合矩形同轴线和TEM cell系列建模计算的改进型差分格式。

由于在此差分方程中消除了半个空间步长,方便了编程计算。

横电磁波传输室系列具有一个共同的特点,其横截面为内导体居中或偏心的矩形同轴线结构,TTEM室的横截面为双内导体的矩形同轴线。

因此研究矩形同轴线对TEM室系列具有一定的参考价值。

该文采用三维时域有限差分FDTD法研究了矩形同轴线的三维场分布和特性阻抗;给出了内导体不同放置的情况下,对矩形同轴线的横截面场分布的影响以及对特性阻抗的影响,其结论对TEM室系列的工程设计具有一定的指导意义。

并针对矩形同轴线建立了一套完整的三维计算软件。

通过对特性阻抗的计算结果与精确值的比较,证明了其有效性和正确性,为研究TTEM室及相关的三导体传输线打下了良好的基础。

在矩形同轴线研究的基础上,针对该实验室试制TTEM室的结构,编制计算三维场分布的软件,用FDTD法模拟了电磁波在TTEM室三维空间中的传播,给出了在不同频率30MHz和150MHz正弦信号激励下电磁场的横截面分布和纵向均匀性;并采用AR公司的全向场强仪和三坐标探头FM2000/FP2000对TTEM室三维场分布进行了实际的测量,将理论计算值与实测值进行比较后证实,接地芯板接地状况对场分布具有较大的影响,所得结果对T-TEMcell的工程设计具有重要的指导意义……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1研究背景
1.2横电磁波传输室的发展历史和研究现状
1.2.1横电磁波室TEM cell
1.2.2吉赫横电磁波室GTEM cell
1.23三导体横电磁波室TTEM cell
1.3电源干扰抑制滤波
1.4本文研究内容及论文的结构安排
第二章 时域有限差分法的基本理论及原理
2.1引言
2.2时域有限差分FDTD法的基本原理
2.2.1 Maxwell方程
2.2.2 Yee氏网格
2.2.3 Maxwell方程的差分格式
2.2.4均匀立体网格空间中的差分方程
2.3时域有限差分法的几个基本问题
2.3.1 Mur吸收边界
2.3.2 Mur吸收边界的差分格式
2.3.3奇异点的计算
2.3.4超吸收边界
2.3.5 PML吸收边界
2.3.6激励源的设置
2.3.7解的数值稳定性条件
2.3.8数值色散
2.4 Yee氏算法的改进
2.5本章结论
第三章 矩形同轴线的特性
3.1引言
3.2矩形同轴线的场分布
3.2.1准静态场的解析计算
3.2.2准静态场的数值计算
3.2.3矩形同轴线三维场分布的数值计算
3.2矩形同轴线的特性阻抗
3.3.1阻抗的理论计算
3.3.2阻抗数值计算
3.3.3数值结果
3.3.4内导体偏心距离对特性阻抗的影响
3.3.5内导体宽度对特性阻抗的影响
3.4本章小结
第四章 三导体TEMCell的三维场分析和试验验证
4.1引言
4.2 TTEM cell的总体结构
4.2.1 TTEM cell的总体结构
4.2.2 TTEM cell的基本结构及尺寸
4.3 TTEM cell的FDTD计算
4.3.1 TTEM cell的FDTD差分格式
4.3.2 TTEM cell的网格划分
4.3.3 TTEM室FDTD计算激励源的设置
4.3.4吸收边界
4.3.5时间和空间步长的确定
4.3.6程序框图及其说明
4.4 TTEM cell的测试值及计算结果的比较
4.4.1 TTEM cell的内部场分布测试
4.4.2测试结果和计算结果的比较
4.5误差分析
4.5.1舍入误差
4.5.2离散误差
4.6本章小结
第五章 电源微波干扰抑制滤波器设计
5.1引言
5.2电源EMI滤波器
5.2.1滤波器的插入损耗
5.2.2电源EMI滤波器的类型和网络结构
5.2.3损耗线EMI滤波器
5.3电源微波干扰抑制滤波器设计
5.3.1滤波器的设计思想
5.3.2电源干扰抑制滤波器的传输线组成模型及抑制原理
5.3.3滤波器设计
5.3.4电源EMI滤波器的失配端接
5.4本章小结
第六章 全文总结
参考文献

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中图分类: > TM930.1 > 工业技术 > 电工技术 > 电气测量技术及仪器 > 一般性问题

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