基于不均匀介质基底的传输线高频耦合干扰研究

对于多导体电磁耦合干扰问题,等效电路的方法简单实用,得到国内外研究学者的关注.利用传输线理论建立多导体传输线高频等效电路与数学模型,在前人研究的基础上,根据模式理论均匀无损传输线方程推导出不均匀无损传输线间高频耦合干扰的矩阵形式数学模型,并对导体传输线间的高频耦合干扰进行预测仿真分析.由此得出的结论,为各类多导体传输线抑制高频线间电磁干扰以及提高电气、电子设备和整个系统的工作可靠性提供了理论帮助.     

端接阻抗对传输线线间耦合的影响分析

运用多导体传输线的理论为均匀及非均匀介质中的传输线耦合情况建立相应的等效电路模型,借助Matlab软件对三导体传输线的耦合情况进行仿真计算。分析了终端接电阻、终端接电抗、终端接阻抗和终端短路四种情况的影响,得出相应的结论。     

基于链路参数的屏蔽双绞线串扰预测模型

针对机载屏蔽双绞线与相邻线缆之间存在串扰的问题,提出基于链路参数的屏蔽双绞线串扰预测模型.在考虑屏蔽层转移阻抗的基础上推导出屏蔽双平行线的多导体传输线方程;将非均匀的屏蔽双绞线等效为多个扭绞级联,每个扭绞进一步简化为多段均匀传输线级联;使用级联传输线理论求得总的链路参数矩阵,进而得到单根线缆对屏蔽双绞线串扰模型.该模型求解结果与CST仿真结果对比表明,两者串扰随频率变化趋势一致,对串扰最大值的预测一致.实验结果表明,模型能有效预测串扰最大值.     

PCB传输线间串扰抑制方法分析

研究数字电子技术设备中,串扰是印刷电路板(PCB)上电磁兼容的重要内容之一.为了抑制PCB传输线间串扰,提高系统信号准确性,消除噪音,通常在传输线间插入一列用金属填充的、顶端用微带连接的接地柱线(简称保护带).由于加有保护带的传输线系统结构复杂,理论分析比较困难,利用网络级联的方法对加有保护带的传输线建模进行分析.计算分析结果表明,加入保护带能有效地抑制线间串扰,保护带参数(接地柱间距、半径)的变化对串扰抑制有明显影响.研究对工程中正确设置保护带以降低串扰提供了必要的参考.     

舰船舱室中电缆串扰分析

鉴于舰船舱室中复杂的电缆布局带来的电磁兼容性问题,依据传输线理论、网络理论和屏蔽理论,建立了电力电缆与其他传输电缆之间的串扰模型。进而根据此模型在CST电缆工作室(CSTCS)中对舰船舱室环境下被干扰电缆分别为屏蔽同轴线、非屏蔽双绞线以及屏蔽双绞线时的情况进行了建模,并仿真分析了电力电缆在对称三相电激励下对它们的耦合干扰。另外,分析了被干扰电缆为单根和多根时,耦合串扰的大小。仿真结果表明,屏蔽电缆比非屏蔽电缆的串扰值低大约50 dB,多根电缆串扰时,耦合谐振频率点增加了很多。     

均匀传输线等效电路的解析及其Scilab仿真

从均匀传输线的概念出发,利用等效电路法,建立了长距离均匀传输线数学模型。在均匀传输线终端开路的状态下,解算出均匀传输线数学模型的正弦稳态解。利用开源工程软件Scilab求解微分方程,计算均匀传输线的始端电压、电流及其他电参数,验证了该数学模型在工程上的可行性。     

双绞线串扰仿真模型研究

双绞线凭借较好的抗干扰特性在水下自航器中被广泛使用,而水下自航器紧凑而狭小的结构要求其内部大量的线缆成束敷设,这使得线缆串扰问题成为其系统电磁兼容性设计的一个关键考虑因素;采用传输线理论,建立了双绞线电路之间的串扰仿真模型,并进行了试验验证;仿真结果与试验数据具有良好一致性,充分表明传输线模型可有效地完成双绞线串扰预测,可为水下自航器线缆布局的电磁兼容性优化设计提供理论指导。     

高速互连总线结构中多平行传输线间的串扰分析与控制

随着数字芯片和系统的时钟频率不断提高, 串扰成为高速互连系统设计、分析中不容忽视的严峻问题。为研究串行总线结构中多平行传输线间串扰的影响, 分析了电信号传输时串扰产生的机理, 采用信号完整性分析软件Hyperlynx, 构建了三平行传输线串扰模型和总线电路模型, 研究了不同模型中控制多平行传输线间串扰噪声的方法。仿真验证结果表明, 增加传输线间距、减小介质层厚度、进行端接匹配可以明显减小平行传输线间的串扰。最后提出了减小总线电路模型中抑制串扰噪声干扰的相应措施。     

高速芯片封装中多平行传输线的设计与优化

随着封装基板朝着高阶高密度方向发展,其信号完整性问题也日趋严重。为研究高速互连结构中反射、串扰等问题与封装基板类型、设计参数和传输线物理特性的相关性,改进了简单的二线平行耦合模型,采用三维电磁仿真软件构建了新的封装级三平行传输线模型,分析了陶瓷基板与有机基板上的传输线反射和串扰特性,研究了该结构下减小反射系数与串扰噪声的方法。仿真结果表明,封装基板上传输线反射系数S11与阻抗匹配程度相关,受信号线宽、厚度和介质厚度影响较大,且S11最小值在不同频率下匹配的最优线宽也不同,需根据不同信号频率具体选择。近端串扰系数受边缘场作用,与线间距密切相关,远端串扰系数受介质厚度影响较大,在相同条件下,远端串扰噪声一般小于近端串扰,对其评估时需结合基板上信号密度、基板材料特性和介质厚度具体分析。     

埋入式基板中传输线间串扰问题研究

选取埋入式基板中的传输线宽度、传输线厚度、传输线耦合长度、耦合间距和基板介电常数5个参数作为关键因素,建立了五因素四水平16种参数水平的正交实验表,进行了极差分析。结果表明:传输线间耦合间距对串扰影响最大,其次是传输线耦合长度,而基板介电常数、传输线宽度和传输线厚度对串扰影响较小;最优参数组合是W4T4S4L1D1,即传输线宽度15 mil,传输线厚度70μm,传输线间耦合间距2 mm,耦合长度5 mm,介电常数4.3。     

输电线路杆塔纵向不平衡载荷动态预测模型研究

为了提高输电线路杆塔纵向不平衡载荷控制性能和抗波动冲击能力,提出一种基于耦合波动抑制和机构运动力学分析的输电线路杆塔纵向不平衡载荷预测模型,构建输电线路杆塔的耦合波动载荷测量模型,采用传感器进行输电线路杆塔的力学参数采集,构建输电线路杆塔纵向不平衡耦合动力学模型,运用封闭矢量法建立输电线路杆塔的纵向波动力学控制模型,采用二自由度离散控制方法进行输电线路杆塔的欠驱动机构模型设计,采用双连杆柔性空间力学分配方法,实现输电线路杆塔纵向不平衡载荷动态预测和未知载荷的质量参数辨识,结合相关性耦合波动控制方法,获得载荷的质量参数,实现输电线路杆塔的运动力学分析和动态载荷预测。仿真结果表明,采用该方法进行输电线路杆塔纵向不平衡载荷动态预测的准确性较高,可靠性较好,动态收敛性较强。     

高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能自动测试方法

为了提高高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能,需要进行高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能自动测试,提出一种基于防风偏智能分析数学建模的高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能方法,根据线路防风偏设计标准,参考设计风偏系数,结合架空输电线路绝缘子类型、绝缘子结构高度、绝缘子串、导线距杆塔最小电气安全距离等参数构建性能测试的约束参量模型,根据线路运行经验,进行防风偏智能分析数学模型设计,结合特征分析和智能算法对高压架空输电线路绝缘子串的抗风偏能力进行计算分析。结果表明,采用该方法能有效实现对高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能自动测试,计算结果准确可靠,提高了高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能,对架空输电线路绝缘子串的抗风性能参数的准确估计能力较好。     

高压输电区域性重覆冰线路受损监测系统设计

通过对高压输电区域性重覆冰线路受损监测,提高高压输电稳定性,提出一种基于视觉特征重构的高压输电区域性重覆冰线路受损监测方法,并结合多层嵌入式构架进行系统设计。构建高压输电区域性重覆冰线路受损监测的视觉采集模型,采用激光扫描和红外分析方法进行高压输电区域性重覆冰线路受损部位的图像重构,构建高压输电区域性边缘轮廓检测模型,结合模板特征匹配方法进行高压输电区域性重覆冰线路受损部位检测,提取高压输电区域性重覆冰线路受损部位的异常特征信息,结合机器学习方法对提取的特征信息进行自动分类和人工智能识别,实现高压输电区域性重覆冰线路受损部位监测。采用程序加载和嵌入式的模块化设计方法,进行监测系统的集成开发设计。测试结果表明,采用该方法进行高压输电区域性重覆冰线路受损监测的智能性较高,人机交互性较好。     

基于改进型蚁群算法的输电线路故障测距模型研究

为了解决输电线路运行过程中容易出现的单相短路、两相接地、相间短路、三相短路等故障,构建一种基于改进型蚁群算法的输电线路故障测距模型,以实现输电线路故障测距优化。通过在常规蚁群算法的基础上优化寻优路径,以解耦方式消除三相线路中的互感作用。利用阻抗矩阵与导纳矩阵获取电力系统的相模矩阵。根据相模变化结合傅氏补偿算法,解决影响输电线路故障测距精度的多项因素,并以此为基础构建输电线路故障测距模型最优解。采用MATLAB仿真软件对所构建的模型进行了仿真试验。试验结果表明,所设计的模型受故障测距影响因素的影响较小,测距精度更高。该研究为后续的输电线路故障测距算法改进奠定了理论基础。     

Generalized neural network and wavelet transform based approach for fault location estimation of a transmission line

To maintain the efficient and reliable operation of power systems, it is extremely important that the transmission line faults need to be detected and located in a reliable and accurate manner. A number of mathematical and intelligent techniques are available in the literature for estimating the fault location. However, the results are not satisfactory due to the wide variation in operating conditions such as system loading level, fault inception instance, fault resistance and dc offset and harmonics contents in the transient signal of the faulted transmission line. Keeping in view of aforesaid, a new approach based on generalized neural network (GNN) with wavelet transform is presented for fault location estimation. Wavelet transform is used to extract the features of faulty current signals in terms of standard deviation. Obtained features are used as an input to the GNN model for estimating the location of fault in a given transmission systems. Results obtained from GNN model are compared with ANN and well established mathematical models and found more accurate.     

A current independent method based on synchronized voltage measurement for fault location on transmission lines

This paper presents a new method based on synchronized voltage measurement technique in order to identify the fault locations in two and three-terminal transmission lines. Due to common problems of current transformers in distance protection of power system and as result increasing cost and reduction of protection accuracy, proposed method is independent of current measurement and based on transmission line terminals voltages measurement. Pre-fault and post-fault voltages at both ends of the line are measured synchronously and used to calculate the fault location. Proposed method calculates the fault location using Thevenin model of faulted system and transforms the whole parameters to symmetric components. Using proposed technique, fault location can be calculated with a lower than 0.6% error without using current transformers. EMTP/ATP simulation results and mathematical analysis show that proposed fault location technique is independent of fault type, fault resistance, fault inception angle and loading angle of the transmission line.     

覆冰状态下高压输电线路运行可靠性自动检测方法

为了提高对覆冰状态下高压输电线路运行可靠性的自动检测能力,提出一种基于关联规则信息融合的覆冰状态下高压输电线路运行可靠性自动检测方法,采用自相关特征检测方法进行覆冰状态下高压输电线路运行状态挖掘,提取覆冰状态下高压输电线路运行的可靠性数据,根据数据提取结果进行信息融合和量化回归分析,结合异常谱密度特征检测方法,实现对覆冰状态下高压输电线路运行可靠性数据挖掘,构建覆冰状态下高压输电线路运行状态的特征分布模型,结合关联规则信息融合方法,实现覆冰状态下高压输电线路运行可靠性自动检测。仿真结果表明,采用该方法进行覆冰状态下高压输电线路运行可靠性检测的准确性较高,抗干扰性能较好。     

电力线信道模型下OFDM通信系统的Simulink仿真研究

电力线通信技术是具有良好发展前景的一种宽带接入方式,但是噪声干扰严重,通信环境恶劣,正交频分复用是解决电力线通信问题的有效方法。文章运用Simulink建立了基于时间流的电力线通信信道模型和OFDM基带通信模型。通过对电力线信道模型下的采用OFDM的通信系统模型进行仿真验证,结果表明可以通过适当的编码和调制方式来提高系统的可靠性,并定性地分析了编码和误码率、调制方式和误码率之间的关系。     

Planning transmission resource at joint servicing of the multiservice real time and elastic data traffics

A mathematical model of joint servicing of the multiservice real time traffic and elastic data traffic with batch arrival of requests was constructed and investigated. The definitions of the performance measures of joint requests servicing were formulated, and their interrelations established. An algorithm to estimate numerically the characteristics of a model based on construction and solution of the equilibrium equations system was developed. Consideration was given to some partial cases of the model for which convenient recursive algorithms to calculate the measures of joint requests servicing were constructed. A method to estimate the desired rate of data transmission was proposed on the basis of the asymptotic properties of the model under light load. Numerical examples illustrating the distinctions of realizing the developed computer procedures were described.