传输线集总模型的严格理论推导

借助于负的集总电阻、电感、电导和电容的感念,本文建立了传输线系统的电路模型、双端口π型网络和T型网络模型。从传输线的N段梯形等效电路出发,应用连分数理论,获得了输入阻抗在输出端三种状态下(短路、断路和匹配)的表达式,进而得到了以集总参数RLGC给出的 表达式。再依据传输线的输入导纳公式、导纳矩阵和BACD矩阵,建立了传输线的集总电路模型、π型网络和T型网络模型,并分别在时域和频域进行了验证。     

平面人工传输线等效集总参数经验公式的研究

平面人工传输线是一款性能良好的新型慢波结构,主要由弯曲线电感、交指电容等微带准集总元件构成。系统研究了弯曲线电感和交指电容的等效集总参数随结构参数变化的规律并给出反映这些规律的经验公式,考虑微带介质基板厚度和介电常数的影响,将所得经验公式进行修正使之适用于不同介质基板厚度和介电常数的情况,将修正的经验公式应用于基于平面人工传输线的威尔金森功分器的设计中。所得经验公式可用来快速、准确地设计平面人工传输线,对其他微带不连续或慢波结构的设计也具有参考意义。     

汽车起重机传输线模型研究

：针对汽车起重机电控系统中线缆拓扑结构特点,研究了线缆传输模型。分析了连接件影响信号传输质量的方 式,建立了等效模型;分析了环境电磁场产生的场线耦合干扰,利用Agrawal 方法建立了终端响应数学模型。整车线 缆模型仿真结果验证了方程的正确性,为汽车起重机整体线缆设计提供了参考依据。     

并行传输线共模泄漏的等效场-线耦合数值模型

针对并行传输线间感性和容性耦合计算问题,该文提出并行传输线等效场-线耦合亚网格时域有限差分(FDTD)数值模型,模型更适合非均匀介质等复杂情形的耦合串扰求解,且具有更为简洁的数值计算形式。利用该等效场-线耦合数值模型,对并行传输线间共模电磁信息泄漏进行模拟仿真和实验测试,时域模拟和频域实验结果均表明,该模型可以有效刻画并行传输线共模电磁信息泄漏发射特性。     

传输线端接复杂电路的电磁耦合时域分析方法

该文基于时域有限差分(FDTD)方法和传输线方程,结合Ngspice软件,提出一种高效的时域混合算法,能够快速模拟空间电磁场作用传输线端接复杂电路的电磁耦合问题。该算法的优势在于实现了空间电磁场辐射与端接复杂电路瞬态响应的协同计算,且避免了对传输线和复杂电路结构的直接建模。首先,将复杂电路通过传输线的特性阻抗进行等效,采用FDTD方法结合传输线方程,求解得到特性阻抗上的入射电流响应。然后,在每个时间步上,将该电流引入复杂电路作为激励源,联合电路模型建立网表文件。最后,使用Ngspice软件读取网表文件,并仿真得到电路各元件上的瞬态响应。通过相应计算实例的数值模拟,与电磁场仿真软件CST的计算结果以及耗用内存和时间进行对比,验证了算法的正确性和高效性。

     

传输线端接复杂电路的电磁耦合时域分析方法

该文基于时域有限差分(FDTD)方法和传输线方程,结合Ngspice软件,提出一种高效的时域混合算法,能够快速模拟空间电磁场作用传输线端接复杂电路的电磁耦合问题.该算法的优势在于实现了空间电磁场辐射与端接复杂电路瞬态响应的协同计算,且避免了对传输线和复杂电路结构的直接建模.首先,将复杂电路通过传输线的特性阻抗进行等效,采用FDTD方法结合传输线方程,求解得到特性阻抗上的入射电流响应.然后,在每个时间步上,将该电流引入复杂电路作为激励源,联合电路模型建立网表文件.最后,使用Ngspice软件读取网表文件,并仿真得到电路各元件上的瞬态响应.通过相应计算实例的数值模拟,与电磁场仿真软件CST的计算结果以及耗用内存和时间进行对比,验证了算法的正确性和高效性.     

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。     

传输线场、路模型的一致性探讨

均匀传输线可以采用电磁场理论来建立分析模型。而电路理论在电磁场理论基础上、加上集中参数假设,也可建立均匀传输线的分析模型。本文在推导出两种分析模型基础上,论证了两种模型的一致性,并从场和路两方面剖析了传输线传播特性与其周围媒质传播特性的差异、以及影响传输线传播特性的因素。本文的探讨,有利于从事电路理论和电磁场课程教学的教师加深对均匀传输线传播特性参数的理解。     

集总参数电路与磁路、热路的关联性教学

本文采用类比和关联方法,拓展电路中集总参数思想。通过将磁路、热路中相应的物理量与电路中的电流、电势、电阻进行类比和关联,帮助学生理解集总参数模型思想,掌握各物理量的涵义。通过对具体用电设备电动机的简单建模分析,促使学生将集总参数模型在其它电、磁、热的分析中能够融会贯通,应用电路理论所学知识,建立合理的物理模型及分析解决问题。     

高速VLSI电路中传输线瞬态响应的灵敏度分析

本文用特征法分析计算高速VLSI电路中传输线的瞬态响应相对于传输线参数和终端负载参数的灵敏度,从而为VLSI电路信号连接线的优化设计提供了一个有用工具。传输线的终端负载可以为非线性,传输的信号形状可以任意,这是该方法区别于基于数值拉氏逆变换的灵敏度分析方法的最大特点。     

在片传输线等效电路模型的传递函数分析

提出了一种通过传递函数分析来确定在片传输线等效电路模型拓扑结构的新方法。通过这种方法,可分析得出由不同1-π单元组成的等效电路的拟合能力。通过对测量S参数的有理逼近构建了一个宽带宏模型。通过对比等效电路模型与宏模型的传递函数的零点和极点,开发出一种可靠且高效的确定传递函数等效电路结构的方法。分析发现复极点决定了模型的宽带拟合能力。共面传输线到50 GHz的测量S参数证明了本文提出的方法非常有助于寻找满足精度要求且最简单的拓扑。     

超声无线输能通道的PSPICE等效电路研究

根据压电晶片厚度振动一维等效电路、传输线理论和超声传播理论提出一种PSPICE等效电路模型.该模型利用有损传输线可对压电晶片的机械损耗过程进行模拟仿真.利用该模型对超声无线输能系统声电转换通道进行了PSPICE等效电路建模和仿真,不仅得到了快速可靠的计算结果,而且简化了超声无线输能系统的电路设计过程.该方法为研究超声无线输能系统提供了有效可靠的理论和技术基础.     

谈谈传输线教学的重要性

在现代高速集成电路中,传输线具有分布参数的性质。由于 传输线效应,直接关系到现代高速 VLSI电路的发展。因而促进人们重新认识传输线数学的重要性。     

基于路的方法导出耦合微带线的传输方程

在研究传输线时,当传输线的几何尺寸l与工作频率所对应的波长λ可相比拟时,传输线就要用分布参数电路来讨论,在研究分布参数电路时,可以应用电磁场理论,也可以采用电路理论,采用后者,用等效的方法将耦合微带传输线等效为分布参数电路模型,然后用基尔霍夫定律求出其传输线方程。     

高速电路中平行传输线间的串扰分析及解决方案

当今电子设计领域正快速朝着大规模、小体积、高速度方向发展,而体积减小导致电路的布局布线密度变大,同时信号的频率还在提高,使得串扰成为高速、高密度PCB设计中值得关注的问题。介绍了高速电路中串扰的产生机理,并用HyperLynx[3]对串扰进行数值仿真,通过分析提出减小串扰的一些实用方法。这对于在高速、高密度电路设计中解决串扰问题具有十分重要的意义。     

传输线瞬态分析中基于电报方程时-空离散的有效方法

本文对基于电报方程时-空变量同时离散的传输线瞬态分析方法作了重新研究.利用传输线上电压电流的波动传播特性,导出了有效的传输线瞬态分析模型;提出了用Lax-Friedrichs差分格式消除因空间坐标离散化导致的解的寄生振荡的方法;给出了模型在一般电路模拟器中的变步长实现;最后用实例作了验证.通过这些工作说明这一原始而基本的方法事实上可应用于最一般的非均匀频变传输线,并具备目前流行的采用有理逼近的频域方法同等的效率.     

基于精细积分法的耦合传输线瞬态分析

在耦合传输线的瞬态分析中提出了一种基于精细积分法的龙格-库塔迭代法。这是一种时域内的数值解法，该方法在对电报方程进行空间离散而获得对时间的一阶微分方程之后，没有采用精细计算法，而是采用了龙格-库塔迭代法。避免了大量的矩阵运算，提高了传输线瞬态响应分析的效率。     

输电线路舞动的研究现状和防治方法

输电线路舞动是影响架空线路安全稳定运行的重要因素之一,为了保证电网的安全稳定运行,有必要深入研究线路舞动的特点。基于大量文献,文中分析总结了导线舞动的形成因素,回顾了舞动的研究理论,列举了舞动的防治方法,针对线路舞动现有研究的不足,指出了今后的研究方向和重点,为正确认识线路舞动理清了思路,有利于线路舞动研究工作的进一步展开。     

复杂互连结构传输性能分析及等效电路

信号完整性在某种程度上已经成为了限制当前高速电子系统设计与发展的瓶颈.建立了由过孔、焊点、印制线构成的高速电路板复杂互连结构单元模型,在1 ～ 10 GHz频率范围内针对模型进行信号传输性能的研究.用高频结构仿真器(HFSS)针对不连续区域内印制线不同长度、焊盘不同半径进行仿真分析,总结这些参数对信号传输性能的影响,提出了复杂互连结构的等效电路模型,并提取参数值进行对比验证.结果表明,随着印制线长度的增加、焊盘半径的增加,信号传输的回波损耗(RL)越来越强.用先进设计系统(ADS)软件对等效电路进行模拟,其回波损耗在1～6 GHz频率范围内与HFSS仿真结果相差不超过1 dB,在6～10 GHz频率范围内相差不超过2 dB.