[发明专利]一种从时域电流源到时域电压源的端口激励转换方法

说明书

本发明公开了一种从时域电流源到时域电压源的端口激励转换方法，包括：对电流源的波形进行傅里叶变换，获得该电流源的频谱图、最高频率，并确定采样频率Fs；根据所述电流源波形的持续时间和采样周期的比值确定样本总数N；对电流源的波形按照采样周期进行采样得到电流序列；设置电压激励和仿真频率，对待仿真模型进行电磁仿真，获得对应的输入阻抗序列；将所述输入阻抗序列从N/2个点扩展为N点的扩展阻抗序列Z(f)，进行N点离散傅里叶反变换得到Z(t)；根据欧姆定律，对阻抗序列和电流序列进行N点循环卷积得到时域电压源序列和电压波形。本发明能够实现使用时域电流源作为端口激励输入条件进行电磁仿真并获得指定位置的电磁场分布。

技术领域

本发明涉及电源转换领域，特别是涉及一种从时域电流源到时域电压源的端口激励转换方法。

背景技术

在电磁仿真计算中，一般要在金属结构间设置端口，在端口上设置激励，激励的形式一般为电压源或功率源，然后通过仿真计算获得规定位置的电磁场分布。时域算法的软件，激励可以设置为任意电压波形，仿真可直接得到规定位置的电(磁)场波形。频域算法的软件，激励设置为电压幅度，仿真得到一系列频点上的电磁场幅度和相位，在软件后处理功能中，设置电压激励波形，通过数据处理得到规定位置的电(磁)场波形。无论频域算法还是时域算法，软件给出的仿真结果都是系统对于电压激励条件下的响应。而实际应用中如果电磁仿真的端口激励输入条件为时域电流波形，则软件功能受到限制，导致电磁仿真无法进行。

因此，需要提供一种能够有效将时域电流源的端口激励转换为时域电压源的端口激励的转换方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从时域电流源到时域电压源的端口激励转换方法，能够有效解决端口激励输入条件为电流波形而电磁仿真无法进行的问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

提供一种从时域电流源到时域电压源的端口激励转换方法，包括：

S101：对电流源的波形进行傅里叶变换，获得该电流源的频谱图、推算该电流源的最高频率，并选择采样频率Fs；

S103：根据所述电流源波形的持续时间和采样周期的比值确定样本总数N，所述样本总数N大于该比值；

S105：对电流源的波形按照采样周期进行采样，采样时间范围为N/Fs，并获得电流序列；

S107：设置电压激励和仿真频率，对待仿真模型进行电磁仿真，获得对应的输入阻抗序列；

S109：将所述输入阻抗序列从N/2个点扩展为N点的扩展阻抗序列Z(f)，对其进行N点离散傅里叶反变换得到Z(t)；

S111：根据欧姆定律对所述阻抗序列和电流序列进行N点循环卷积，得到时域电压源序列和电压波形；

其中N为偶数。

进一步地，所述采样频率大于两倍所述电流源的最高频率。

进一步地，所述样本总数N为双偶数。

进一步地，所述电压激励为单位电压激励。

进一步地，所述仿真频率设置为：Fs/N，2Fs/N，…，Fs/2，并获得对应的N/2频点的输入阻抗序列。

进一步地，将所述阻抗序列从N/2个点扩展到N点，其中第N/2+1点取频率为0时的输入阻抗值，其余数值关于第N/2+1点共轭对称。

本发明的有益效果如下：

本发明所述的技术方案能够实现使用时域电流源作为端口激励输入条件进行电磁仿真并获得指定位置的电磁场分布，具有更好的实用性。

附图说明