圆锥螺旋天线的脉冲信号发射色散特性与数值仿真

圆锥螺旋天线是一种宽频带天线.然而,由于存在色散问题,使得发射的信号发生扭曲,对于加载的宽频带脉冲信号,通过该天线发射出去的并不是与激励相类似的脉冲电磁波,而是一个振荡波.基于时域有限差分法(FDTD)对圆锥螺旋天线进行了仿真,验证了该天线脉冲发射时不同频率分量信号所对应的天线有效作用区域特性,分析了近场和远场的电磁波波形,由此来阐述圆锥螺旋天线的色散与发射特性.仿真得到的结果,对于指导天线设计与相关试验具有一定意义.     

广义索末菲积分快速算法及架空导线与地下导线间互阻抗的计算

提出一种基于离散复镜像法的广义索末菲积分（GSI）快速计算方法。该方法将GSI表示为离散复镜像近似值和积分校正项之和,其中离散复镜像近似值采用Prony方法得到解析式求出;积分校正项以原积分与逼近积分核之差作为校正积分核,采用自适应积分法求出,架空电力线路与地下通信电缆互阻抗的数值计算结果表明,该方法比常规数值积分方法计算效率可提高20倍以上。     

时变电磁场中电磁材料所受斥力和吸力的分析

电磁材料在时变电磁场中所受的电磁力可分为斥力分量和吸力分量,这两种力的分量可由洛仑兹力和开尔文力表达式导出。在正弦稳态场中,斥力分量和吸力分量均含有直流分量和交流分量,两个直流分量相互削弱;在理想情况下,两个分量完全抵消,电磁材料所受的平均合力为零。此现象可用于减小时变电磁场中电磁材料的受力与振动。通过理论分析和数值计算,比较了频率、材料磁导率和电导率对电磁物质所受吸力和斥力的影响;模拟计算了铁磁材料与良导体材料叠层板的受力,给出了一定频率下使平均合力为零的叠层板的厚度比例情况。     

铁心材料饱和磁化强度的 偏差对求解变压器涌流的影响

铁磁材料在深度饱和时的磁化曲线是准确计算涌流的前提,而测量的磁化曲线一般不能满足涌流计算的需求。这是因为制作测量深度饱和磁化曲线的装置是很难完成的,而且目前也没有相关的标准。因此,通常基于已测量的数据和磁化原理用方程来大致拟合深度饱和时的磁化曲线。在本文中,磁化曲线通过二次和三次函数(Akima插值法)延拓,并且利用三次函数延拓的曲线更接近可用的测量结果。饱和磁化强度M_s是形成深度饱和磁化曲线的关键参数。本文讨论了M_s对磁化曲线的影响,用非线性暂态的有限元方法分析了M_s对求解变压器涌流的影响。当M_s减小时,磁化曲线下降,动态磁导率下降,因此电流将在一定电压下增加。当电压约为额定电压的1.38倍时,由M_s引起的电流误差最大。研究表明,M_s的5%的偏差会导致涌流计算结果产生66%的偏差。尽管通过测量获得硅钢片的高精度M_s不是一件容易的事情,但应该设法降低其误差,以使得仿真变压器过电压工况时有较高的精度。     

应用互补变分原理计算大型变压器的短路电抗——兼论恒定磁场的T-Ω方法

本文首次应用互补变分原理的上下界方法高精度计算了大型变压器的短路电抗。并改进了恒定磁场的T-Ω方法,讨论了多介质场域复杂问题中T和Ω的选取、介质交界面及场域外边界面上边界条件的处理方法,以克服用互补Lagrange泛函求解短路电抗上界的困难。对五种类型的大型变压器的短路电抗进行了计算,其计算值与实测值比较,相对误差在2％左右。     

三维边界元网格自动剖分

本文提出了两种边界元网格自动剖分新方法:表面展开法和投影法;介绍了一种通用三维边界元三角形网格自动剖分软件 MESHBEM。实践表明,表面展开法和投影法是边界元网格自动剖分的两种有效算法,特别是投影法,它适用于任意形状的单值曲面,并能得到较理想的剖分网格。MESHBEM 是一种性能较强的边界元软件包前处理程序。     

变电站接地网模拟计算

基于复镜象法提出了一种模拟计算变电站接地网的方法,该方法适用于多层大地模型中任意结构接地网的模拟,对于多层媒质模型,若利用经典镜象法求解,则需要设置无穷多个镜象来模拟边界及分层特性;而利用复镜象法,则只需几个镜象即可。复镜象法中镜象的大小和位置一般为复数。     

电力线路短路故障时通信线路暂态横向电压的计算

电力线路发生短路故障时 ,在通信线路上由于电磁感应产生横向电压 ,此电压的计算对于通信线路设计和保护配置具有重要意义。运用传输线理论 ,建立了考虑双线耦合作用时通信线路的等效电路模型。利用该模型 ,可分析计算不同频率条件下通信线上的横向电压。结合快速傅里叶变换 (FFT)技术 ,可获得通信线上各点的时域暂态横向电压。     

局部不均匀大地中电缆阻抗频率特性的快速计算

为了快速、准确地计算局部不均匀大地中电缆阻抗的频率特性 ,提出了一种虚拟媒质方法和柯西估计方法 (Cauchy’smethod)相结合的快速计算方法。该方法采用虚拟媒质方法求解局部不均匀大地中矢量磁位积分方程 ,得到几个不同频率下电缆阻抗值及其频率导数值 ,然后利用柯西估计法确定电缆阻抗参数关于频率的有理函数 ,即电缆阻抗参数的频率特性