空间瞬态电磁场对屏蔽电缆的耦合机理研究

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中文摘要：随着空间电磁环境日趋复杂，准确分析空间瞬态电磁干扰对屏蔽电缆的耦合效应，对研究火箭发动机测试系统的电磁兼容性有重要意义。本文针对屏蔽电缆的场线耦合问题，结合传统求解方法的优点，研究了一种将场的方法和等效路的方法相结合的FDTD-MTL混合求解方法，其原理是将屏蔽电缆的场线耦合模型分解为内系统和外系统，分别应用电磁场时域有限差分方法(FDTD)和多导体传输线理论(MTL)进行求解，其中内、外传输线系统通过屏蔽电缆的转移阻抗和转移导纳联系在一起。为建立屏蔽电缆的传输线模型，计算了屏蔽电缆的基本电参数，设计了测量编织型屏蔽电缆转移阻抗的改进方法，并与其理论计算结果进行了比较，验证了方法的有效性。此外，利用混合算法建立了均匀平面波激励时同轴电缆和双绞线的等效耦合模型，并分别推导了其时域有限差分法迭代公式。同轴电缆内系统等效为含分布电压源的均匀双导体传输线，双绞线内系统则等效含分布电流源的对称参数的多导体传输线，并通过算例验证了模型的正确性和有效性。最后，利用此模型分析了土壤电导率、介电常数、屏蔽结构、端接阻抗、接地方式、平面波入射方向等对近地铺设屏蔽电缆芯线响应的影响，得出的结论符合理论分析，证明FDTD-MTL混合求解方法能够有准确、有效预测屏蔽电缆芯线在空间任意波形平面电磁波入射时的响应。

作者：

张刚

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关键词：

空间瞬态电磁场屏蔽电缆耦合机理 FDTD-MTL混合求解方法

授予学位：

硕士

学科专业：

电力电子与电力传动

导师：

王立欣

学位年度：

2009

学位授予单位：

哈尔滨工业大学

语种：

中文

中图分类号：