改进FDTD/集总源模型分析航天器场线耦合

针对典型的电磁脉冲对航天器电缆耦合问题,建立了航天器场线耦合分析模型。在场分布计算方面,采用基于平均电参数和分析目标与Yee网格不重合的边缘部分修正的改进时域有限差分法。在场线耦合方面,建立基于集总等效源模型的多导体传输线瞬态响应模型,将外场在传输线上激励的分布电压源和电流源与传输线指数矩阵解耦,建立了集总等效电压源和电流源模型。采用分析模型分析运载内一根电缆受电磁脉冲影响的响应,结果表明,即使存在屏蔽作用,电磁脉冲在电缆上耦合的干扰足以损毁设备。

线缆集总等效电磁干扰源测量模型研究

复杂电磁场激励下线缆终端的响应很难通过数值计算的方法准确获得。基于场线耦合理论,提出了线缆的集总等效电磁干扰源的测量模型。根据集总等效源与终端负载无关的性质,得到这一激励下的线缆终端的集总等效源,为分析和研究相同外场激励不同终端负载下的终端响应提供了条件。利用两线架空线模型,通过理论分析验证了该模型的有效性,并研究了终端含有动态元件网络的电磁干扰问题,该模型分析结果与时域有限差分法得到的瞬态时域结果波形和幅值均一致。应用该方法获得了两线串扰问题的集总等效源,并通过计算获得了不同端部负载下的电压响应,计算结果与实验结果误差≤8%。准确地获得电磁干扰等效源,通过建立抑制元件的宽频模型,可以系统地研究抑制措施的抑制效能。

集总等效源法在多芯屏蔽电缆电磁干扰中的应用

变电站开关操作在二次设备上产生的瞬态电磁干扰既有辐射干扰又有传导干扰,并具有分布性和随机性的特点,因此很难准确并系统地研究电缆终端设备的抗电磁干扰特性及其抑制措施。利用线缆集总等效电磁干扰源与终端负载无关的性质,提出了基于集总等效电磁干扰源的电磁干扰抑制分析方法。通过实验测量和计算得到的集总等效源可以研究在相同干扰源下线缆电磁干扰的抑制方法。应用实验室容性耦合夹,通过瞬态电磁场与电缆的耦合实验,验证了该方法在研究线缆瞬态电磁干扰抑制措施方面的有效性和准确性。基于实验室252 k V GIS真型仿真平台实验测量了隔离开关操作在四芯屏蔽电缆两端感应的干扰电压;通过计算获得了集总等效电磁干扰源;系统研究了并联电容对电磁干扰的抑制效果。并联1 n F电容,干扰电压峰峰值减小60%。一旦获得集总等效电磁干扰源,就可以研究在该次干扰激励下任意抑制措施的抑制效能及对负载响应的影响。

基于集总虚拟湿源的民机客舱湿度预测

热湿环境是影响国内及国际航线民机客舱舒适性的主要因素,准确获得客舱热湿动态变化特性,对于飞机客舱舒适性研究具有重要意义。从现役国内及国际航线民机热湿环境现状测试分析入手,引入集总虚拟湿源(LVMS)项,建立客舱湿度预测模型,并利用跟机测试数据辨识得到相关机型的模型参数,使用该模型来提高涵盖飞行包线的湿度预测精度。该集总虚拟湿源项能使用简单的集总方程整体地反映所有内饰材料湿气吸收和脱附过程。研究结果表明:提出的湿度预测方法与实测数据吻合较好,能够反应不同机型不同飞行剖面下的客舱湿度变化特性,可为未来我国民机客舱热湿控制系统的设计与控制策略的制定提供依据。

660-GHz频段波导型SIS混频器嵌入阻抗的特性研究(英文)

基于三维电磁场仿真软件HFSS和类似于准光学天线的集总源法 ,对一 6 6 0GHz超导混频器的嵌入阻抗在整个 6 0 0 72 0GHz的工作频带范围内进行了详细的分析研究 .同时 ,还系统地分析计算了SIS结芯片的馈点偏移(包括水平偏移和垂直偏移 )及芯片厚度和背向短路器长度变化所产生的影响 .分析结果表明 ,该混频器的嵌入阻抗为 35Ω左右 ,而且在整个工作频带内变化缓慢 ,能够实现宽频带匹配 .SIS结芯片馈点的位置对嵌入阻抗没有太大的影响 ,但芯片厚度的影响非常明显 .这些结果对超导SIS混频器的研制有很好的指导意义 .

多导体传输线瞬态响应研究

针对多导体传输线瞬态响应的无源性问题,提出了基于集总等效源模型的多导体传输线瞬态响应模型.从外场激励下的多导体传输线的频域电报方程解出发,将外场在传输线上激励的分布电压源和电流源与传输线指数矩阵解耦,建立了集总等效电压源和电流源模型.为避免复杂的傅里叶反变换及卷积运算,推导了集总源模型的时域递推方程.在此基础上,采用时域有限差分法建立了端接线性负载、非线性负载和外场激励下的不等长多导体传输线瞬态响应离散递推方程.通过对无损传输线的仿真对比,验证了方法的有效性.最后,对端接线性负载、非线性负载和外场激励下的不等长多导体传输线瞬态响应进行了试验和仿真分析.