[发明专利]电路中的电位、电流以及周边电磁场的计算方法以及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种电路中的电位、电流以及周边电磁场的计算方法，供计算机来计算构成分布常数电路的多导体传输线路中的电位和电流、与所述多导体传输线路连接的构成集总常数电路的元件处的电位和电流以及来自各电路的电磁辐射量，该电路中的电位、电流以及周边电磁场的计算方法的特征在于，执行以下步骤：

电路结构输入步骤，输入所述分布常数电路和所述集总常数电路的电路结构以及各变量的初始值；以及

计算步骤，在所述电路结构和所述初始值下，对于作为新的传输理论的基础方程式的

其中，t为时刻，x和x'为各传输线路上的位置，xx'，i、j为各传输线路的编号，i、j＝1、2、…、n，U_i(t,x)和A_i(t,x)分别为时刻t、位置x下的传输线路i的标势和矢势，I_j(t,x)为时刻t、位置x下的流过传输线路j的电流，P_ij和L_ij分别为传输线路i、j间的电位系数和感应系数，R_i为传输线路i的每单位长度的电阻，^～U(t,x)和^～A(t,x)为表示时刻t、位置x下的电磁辐射量的天线项，ε为介电常数，μ为磁导率，Q_t(t,x)和I_t(t,x)为时刻t、位置x下的整个传输线路的电荷和电流，

在作为所述分布常数电路与所述集总常数电路的边界的x＝0和w处，使用边界条件式

U_i(t，x)-U_j(t，x)＝V_ij(t)+Z_ij·Δ·I_ij(t) (5)

以及基尔霍夫电流定律、即流入一个节点的全部支路的支路电流的代数和为零、也就是说将从节点出去的电流设为正、将进入节点的电流设为负来取总和的式子

α·I_i(t，x)+∑_j(≠i)I_ij(t)＝0 (6)

来进行求解，由此得到所述多导体传输线路中的电位和电流、所述元件处的电位和电流以及所述电磁辐射量，

其中，在所述式(5)和式(6)中，V_ij(t)为在集总常数电路侧在时刻t连接于传输线路或节点i、j间的电源电压，j≠i；I_ij(t)为在集总常数电路侧在时刻t流过传输线路或节点i至j间的电流，j≠i；Z_ij为连接于传输线路或节点i、j间的负载，j≠i；Δ在Z_ij＝R_ij时为1、在Z_ij＝L_ij时为d/dt、在Z_ij＝1/C_ij时为(d/dt)^-1，α在x＝0时为1、在x＝w时为-1，

在所述计算步骤中，使用时域有限差分法对所述基础方程式进行求解，

在将传输线路i上的位置x＝k·Δx和时刻t＝m·Δt下的标势表示为U_k^m、将电流表示为I_k^m，且Uv_k^m是以每个传输线路i的U_k^m为元素的矢量，Iv_k^m是以每个传输线路i的I_k^m为元素的矢量，P_d是以P_ij为元素的矩阵，L_d是以L_ij为元素的矩阵，R_d是以R_i为对角元素的矩阵时，

关于所述式(1)，使用离散化为

的式子，

关于所述式(2)，使用离散化为

的式子，其中，k＝0，1，…，N、w＝N·Δx；m＝0，1，…，任意。