关于集总参数电路抽象原则的一点思考

本文在查阅国内外电路教材的基础上,对集总参数电路抽象原则和基尔霍夫定律的适用条件与推导做了一些分析和思考,对教材中区分集总参数电路和分布参数电路时所采用的叙述方法做了进一步的诠释和补充。并用具体的例子,从电磁场理论的角度,推演了集总参数电路抽象的过程。

基于集总参数电路过渡的微带低通滤波器设计

从集总参数滤波器电路设计出发,应用Richards变换方法和Kuroda规则,讨论了由集总参数电路向分布参数电路转化的具体过程,从而完成紧缩结构的微带低通滤波器设计。采用微波仿真软件对所设计的微带电路进行分析,并对设计电路的参数进行了测试。

基于NARX神经网络的电子电路电磁脉冲响应建模

针对内部结构不详、器件参数未知的复杂电子电路电磁脉冲响应建模这一难点问题,笔者采用NARX神经网络建立动力学模型,并提出了采用正弦波扫频信号及其电路响应作为训练数据的方法,同时给出了NARX神经网络建模的理论基础及设计步骤,证明了集总参数电路响应模型可用NARX神经网络所建立的动力学模型替代,从而得到了基于数据的电子电路电磁脉冲响应建模方法。运用ADS软件完成滤波器电路及射频放大电路的设计与仿真,建立NARX神经网络模型并得到了较好的预测效果,验证了该方法适用于集总参数电路的电磁脉冲响应预测。对NARX神经网络的缺陷进行简要分析,并提出使用遗传算法优化网络参数和使用支持向量机或极限学习机替代NARX神经网络中前馈神经网络部分的改进方法,为后续研究工作指引方向。

电磁场问题的“场”理论与“路”理论

基于Maxwell方程组的电磁场理论(“场”理论)和基于基尔霍夫定律的集总参数电路理论,以及基于电报方程的分布参数电路理论(“路”理论)是求解电磁场问题的主要理论工具。文中详细讨论了这三种理论间的关系,给出了应用“路”理论简化电磁场问题分析的几个典型例子,并讨论了应用“路”理论分析“场”问题的局限性和相关注意事项。

用于特快速暂态仿真的大型电力变压器线圈频域分段建模

针对超高压和特高压电力变压器特快速暂态仿真的需要以及以线匝为单元的多传输线模型难以用于完整绕组的建模、在单一模型中难以在近10MHz频率范围内确定频率依赖参数的问题,提出了一种频域分段建模的方法。在低于4MHz频率范围内采用新型的集总参数RLC电路模型,在高于4MHz频率范围内采用无损多传输线(multitransmission line,MTL)电路模型进行建模,在保证求解准确度的基础上,比单纯采用MTL模型有效降低了求解的复杂度,因而可用于具有大量线匝的绕组的建模。在分段模型中,频率依赖的损耗参数和电感参数可以分别考虑,避免了在单一模型中确定这些参数的困难;同时,在所关心的10MHz以下频率范围内以100kHz,4MHz为2个分界点,从低频到高频分别采用1,10和50kHz3种分辨率求解频域方程,既提高了低频段求解精度,又减少了高频段计算时间。理论分析和实例仿真表明该方法适用于大型电力变压器特快速暂态仿真。

高压配电系统中电涌保护器保护距离软件仿真与实例研究

针对目前关于电涌保护器(surge protective devices,SPDs)有效防护距离计算过程较为繁杂的问题,提出了在简化集总参数电路模型的基础上,利用电路原理讨论了不同负载条件下SPD保护距离的变化情况,并给出了SPD负载电压和保护距离的一般方程式。然后,通过软件仿真证明了该分析方法的正确性。最后,通过实例研究了一定长度电缆上测量不同负载下SPD和负载上的过电压,以及在不同长度电缆上测量相同负载下SPD和负载上的过电压,结果表明,在电阻负载的条件下,当其大于连接线特征阻抗时,负载电压会发生振荡和过冲,且电阻负载越大,SPD的有效保护距离越短;在无功负载的条件下,SPD的保护距离受线路电感L的影响较大;在电容负载条件下,负载电压的振荡最为剧烈,在该负载条件下的有效保护距离最小。

由KVL引出两点间电压的两种算法

基尔霍夫电压定律(简写成KVL)是集总参数电路中的重要定律,它的基本内容是:在集总参数电路中,任何时刻沿任一回路,组成该回路的所有支路电压的代数和等于零。应用KVL列回路电压方程时,若电压方向和回路绕行方向相同,则前面加"+"号,相反则加"-"号。

宽频带RC全通网络的研究

本文提出了一种二阶ＲＣ全通网络，以及由这种全通网络构成的恒相差网络的工作原理及实例．由于网络的特性仅取决于元件参数的相对值，并且考虑了有源器件为负载时对工作特性的影响，该全通网络可很容易地根据需要与其它有源器件一起制成体积很小的单片式集成电路．

浅谈基尔霍夫定律

基尔霍夫定律包括了基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。基尔霍夫第一定律又称基尔霍夫电流定律,它表示任何瞬时流入电路任一节点的电流的代数和等于零。基尔霍夫第二定律又称基尔霍夫电压定律,它表示任何瞬时,沿电路的任一回路,各支路电压的代数和等于零。

高频磁耦合有缆钻杆信道建模与仿真分析

高频磁耦合有缆钻杆能够提高随钻测量数据的传输速率,其使用同轴电缆减少信道的高频损耗,利用磁耦合感应实现钻杆之间的无线信号传输。为了确定信号载波频率、实现不同有缆钻具间的阻抗匹配以及降低信道衰减,使用2种不同模型完成了信道建模与仿真分析。首先使用标准二端口网络元件级联模型仿真,虽然基于测量数据的'黑箱'网络元件无法给出物理解释,也没有用于优化的设计参数,但仿真结果有利于有缆钻杆工艺改进的验证性实验。其次使用集总参数电路和传输线混合模型仿真,其中集总参数电路有可测量的设计参数,在提供物理解释的同时能够优化设计,而传输线仿真了高频条件下长度不能忽略的同轴电缆。混合模型使用分级网络的链接参数完成散射参数的计算,设定了耦合系数、绕组电感及磁滞损耗3个调谐参数,仿真结果与测量结果相吻合。