Voltage Characteristic Analysis of Ultra-high Voltage Half-wavelength Transmission System Based on Wave Process Method

The voltage characteristics of a half-wavelength transmission(HWLT)system lack mechanism explanation and systematic summary.In this paper,both the steady-state and fault voltage characteristics are analyzed and explained based on the wave process method.An analysis model is established for HWLT lines and wave propagation equations with different terminal conditions are deduced.For steady-state conditions,voltage profiles along HWLT lines are depicted and partial overvoltage occurs when there is an overload or low-power factor.In addition,fault voltage characteristics are analyzed under load-rejection or short-circuit conditions.The series resonance overvoltage will happen when short-circuit faults occur at certain positions and its peak value is influenced by grid strength or fault type.Furthermore,a refined transmission line model is presented to consider non-ideal factors and simulation results demonstrate that geomorphic conditions and electromagnetic environments influence line voltage characteristics to a certain extent.

改进的同轴传输/反射法测量复介电常数

推导了一种基于传输线理论和微波网络理论的测量电介质材料复介电常数的传输/反射法。给出了半波谐振和多值性问题的解决方法。改进的校准方法消除了试样位置和夹具长度测量误差对结果的影响。使用矢量网络分析仪和空气同轴线,在100 MHz～4 GHz频率范围内测量了聚四氟乙烯试样。计算值与参考值在整个频率范围内符合得很好,最大偏差不超过5%。实验结果表了明该文方法能够实现宽频带的电介质材料复介电常数的测量。

微波板材介电常数ε的测量方法

在应用微波传输线设计微波电路的过程中,印制板介电常数ε是影响其相关指标的重要因素,由于工作频率、印制板制作过程中的误差等因素的影响,介电常数ε往往并非厂商所给定的标称值。而如果仿真过程中介电常数ε设置的不准确,就会使得仿真结果与实际制作得到的结果产生很大的偏差,严重影响设计一致性,增加设计及调试成本。因此,测定印制板的实际介电常数就成为设计微波传输线电路的首要问题。主要是以某型号频谱分析仪中滤波器设计方法为例,提出了一种测量实际介电常数ε的方法——半波长法,根据半波长点处的匹配特性最佳的特点,利用EDA软件与矢量网络分析仪同时分析一段已知的传输线,通过修改ε值使得仿真得到的传输线特性与矢量网路分析仪测得的传输线特性一致,从而确定不同频率点处所对应的实际介电常数值,使得仿真结果与实际工程制作后得到的结果基本一致,保证电路设计的可靠性及一致性。该方法已经应用于实际工程中,有效解决了仿真与实际应用中滤波器等微波电路设计的差异性问题。

适用于半波长线路的假同步差动保护

由于半波长输电线路较长,常规的差动保护要经过通道传输时间延时动作,严重影响保护的速动性。该文提出一种适用于半波长线路的假同步差动保护,采用本侧数据与对侧一个周波前的数据进行同步,计算差动。假同步差动保护利用时差法估算故障点位置;以故障点为差动点,通过线路两端的电压、电流计算差动点两侧的电压、电流;以本侧电流和对侧一个周波前的电流分别计算到差动点处的电流进行差动,得到的差动电流作为分母,本侧电压计算到差动点处的电压作为分子,计算假同步差动阻抗,通过假同步差动阻抗的大小判断区内外故障。假同步差动保护由闭锁式、测距式和允许式假同步差动保护构成,分别对应保护线路的近段、中段和远段故障。在RTDS仿真软件上搭建半波长线路模型,对假同步差动保护进行仿真验证,结果表明假同步差动保护可以提高保护的动作速度,具有良好的动作性能。

同轴线测量材料电磁参数的改进NRW传输/反射法

研究了传统的NRW传输/反射法的半波谐振和多值性问题,给出了同轴NRW传输/反射法更加完善的改进方法和相应的不确定度分析方法。使用自动矢量网络分析仪和Φ7 mm同轴线,在100 MHz^6 GHz频率范围内对空气和Teflon进行了测量。依据改进的方法计算的复介电常数值与参考值在整个频率范围内符合得很好,证明了该改进方法能够有效地解决半波谐振和多值性问题,且计算结果与试样在同轴线中的位置以及同轴线的长度无关。

半波长交流输电线路伴随阻抗保护

半波长线路显著长于常规线路,传统基于集中参数的保护原理不适用于半波长线路。提出了半波长线路伴随阻抗保护,利用线路两侧保护安装处的电气量推算出故障点处的补偿电压和补偿电流,利用补偿电压和电流构建伴随阻抗,提出了伴随阻抗的动作区及动作逻辑,区外故障时,伴随阻抗表示线路任一处的容抗,区内故障时,伴随阻抗分别表示故障点处的过渡电阻及系统等值阻抗,二者显著差异,能够准确识别半波长线路的区内、外故障,利用线路两侧启动元件构造时差法,确定故障点范围,提高伴随阻抗保护的灵敏度。利用RTDS建立了特高压半波长系统仿真模型,仿真结果验证了保护方案的有效性。

半波振子天线的矩量法研究及Matlab模拟

基于矩量法研究半波振子天线的电流分布.在矩量法计算天线电流过程中,基函数选用脉冲函数,权函数选用局域高斯函数,得到半波振子天线辐射的E面方向图.结果显示,该方向图与CST数据后处理法和天线电流驻波理论的结果完全重合,并且矩量法比CST数据后处理法具有明显的节约时间的优点.

规则层状弹性介质中基阶模态瑞利波频散曲线计算新方法

在层剪切波速随层深度递增的规则层状弹性介质中,基阶模态瑞利波在表面波场起主导作用,基阶模态频散曲线计算在表面波测试分析中非常重要。层状弹性介质中各阶模态瑞利波频散曲线计算常采用矩阵方法,由矩阵行列式根得到频散曲线,但行列式需用搜索方法求解。为了避免复杂计算,基于Aki和Richards给出的基阶模态频散曲线计算式,假设瑞利波相速度是层剪切波或瑞利波速与基阶瑞利波位移振型函数积分加权均方根。通过对规则层状介质中基阶瑞利波位移振型及土参数与第1层相同的均匀半无限体瑞利波位移振型比较,可知两者变化规律具有相关性,以层剪切波速度差异为参数对半无限体中瑞利波位移振型修正可估算分层介质中基阶瑞利波振型。分析结果表明,相较于矩阵方法,该方法算法简单,相较于半波法,精度较高。

确定场地土层速度结构的改进半波长法

地球物理反演浅地表土层波速剖面通常基于初始速度结构模型,为避免对地勘资料产生较多依赖,充分利用地震和背景噪声等被动源观测记录,快速简便地构建出土层反演的初始模型,本文基于场地土层的频散曲线和水平与竖向谱比提出了一种改进半波长法。该方法首先通过水平与竖向谱比确定场地土层的卓越频率,获取场地覆盖层厚度,确定反演所需的频带范围;其次,利用瑞雷波相速度对剪切波速的偏导数随土层深度的变化规律反演出场地的初始速度结构,并结合工程场地勘探中的半波长法,对常见的三类典型土层模型和日本Kushiro场地实测模型进行了实例分析;最后,将反演得到的速度结构与理论或实测速度结构进行误差对比分析。结果表明:改进半波长法获得的初始速度结构相对于理论或实测速度结构的最大误差不超过35%,可为利用地球物理方法反演工程场地波速剖面构造一个较小的搜索模型空间,进而提高反演计算的速度和结果的可靠性。

ISGW有效相对介电常数的提取研究

集成基片间隙波导(Integrated Substrate Gap Waveguide,ISGW)采用3层介质基板实现了微带线的封装,降低了电路辐射损耗.作为多层非均匀介质传输线,ISGW的有效相对介电常数研究还未开展,严重制约了ISGW的应用电路研究.针对这一问题提出了一种ISGW有效相对介电常数的提取方法.首先,建立了一个毫米波ISGW模型,并仿真了模型的色散特性和传输特性;接着,提出一种基于阻抗匹配的半波长法提取ISGW的有效相对介电常数,推导了有效相对介电常数的提取公式;最后,对ISGW模型进行仿真,从ISGW模型的仿真S11结果中提取了有效相对介电常数,并与ANSYS软件中模型仿真结果中的有效相对介电常数数据比较,验证了提取方法的有效性.

一种用于传输线的缩尺等效方法

常用缩尺方法是将传输线横向和纵向等比例缩尺,如果传输线横向和纵向尺寸相差过大,则难以同时兼顾横向和纵向尺寸的大小,给模拟实验带来不便。基于传输线理论和电磁场原理,考虑了趋肤效应,提出一种传输线横向和纵向不等比例的缩尺方法,并推导出了横向缩尺比例、纵向缩尺比例和导线电导率之间需满足的数学关系。基于该关系式,可根据需要选择合适的横向和纵向缩尺比例。分别以同轴电缆和半波长输电线路为例,检验了所提出的缩尺方法的有效性。

基于平行耦合线和开路枝节的小型带通滤波器设计

为了解决耦合线滤波器谐波抑制问题,提出了一种新的结构简单的平行耦合线带通滤波器.该滤波器由平行耦合线和开路枝节组成.首先基于耦合线带通滤波器的等效电路图,通过奇偶模理论得到设计方程,并设计了带通滤波器;分析了滤波器特性与电参数之间的关系;通过仿真优化得到了滤波器的物理尺寸;制备并测试了滤波器的S参数,仿真结果和测试结果基本一致.该滤波器具有结构简单、面积小等优点,并通过引入传输零点实现了较宽的阻带抑制和较好的选择性.