端接复杂电路传输线网络的电磁耦合时域并行计算方法 |
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引用本文: | 叶志红,张玉,鲁唱唱.端接复杂电路传输线网络的电磁耦合时域并行计算方法[J].电子与信息学报,2024(2):713-719. |
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作者姓名: | 叶志红 张玉 鲁唱唱 |
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作者单位: | 1. 重庆邮电大学通信与信息工程学院;2. 电网环境保护全国重点实验室 |
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摘 要: | 针对端接复杂电路传输线(TL)网络的电磁耦合问题,仍缺乏高效的场路协同仿真技术。该文将传输线方程与时域有限差分(FDTD)方法、诺顿定理和置换定理以及NGSPICE软件相结合,并引入消息传递接口(MPI)并行技术,提出一种高效的时域混合并行算法(FDTDTL-NGSPICE)。首先,根据诺顿定理和置换定理,将传输线网络分解为传输线子系统和复杂电路子系统,并构建对应的等效电路模型。然后,使用FDTDTL并行算法计算传输线子系统沿线各点的电压和电流,并获取对应诺顿等效电路的电流源和等效导纳大小。最后,使用NGSPICE对复杂电路子系统进行传导干扰分析,获得复杂电路各元件上的瞬态响应,并将端口电压反馈给传输线子系统作为边界,实现传输线网络电磁耦合的场线路联合协同仿真。通过对3类典型场景的计算实例,分别使用时域混合并行算法和电磁仿真软件CST电缆工作室(CS)进行数值模拟并对比,验证所提算法的置信度。
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关 键 词: | 传输线网络 复杂电路 诺顿定理 时域有限差分与传输线方程的混合并行算法 NGSPICE软件 |
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