[发明专利]一种双导线传输线终端响应的预测评估方法

摘要

本发明是一种非解析式分布源下的双导线传输线终端响应的预测评估方法，本发明先对导线物理参数进行测量，再对传输线进行几何上的离散化，测量其几何参数，继而对传输线电参数进行测量，最终计算获得平行或非平行双导线传输线终端感应电压与感应电流；评估过程中不需要知道外加激励源的具体解析表达式，只需要知道激励场沿导线分布的离散化数据即可；本发明不用考虑由分布源辐照过程中能量损耗等原因所造成的计算误差，对于传输线的改造较小，测量数据较少但测量结果准确度较高；测量过程不需要搭载其他附加电路，因此由附加设备引入的误差较小；本发明适用于各种类型的外加电磁场辐照，操作简单，易于实现。

主权项

一种双导线传输线终端响应的预测评估方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一、对双导线传输线进行物理参数的测量，包括：导线长度L，导线半径a，两条导线的左端点之间距d，导线夹角2θ，终端负载Z₁，Z₂，激励场极化角α，激励场入射角φ，ψ；所述两条导线的长度相等，直径相等；步骤二、在OXY坐标平面中，将位于X轴上方的导线5的左右端点的坐标设置为(0，d/2)、(Lcosθ，d/2+Lsinθ)，将位于X轴下方的导线6的左右端点的坐标设置为(0，‑d/2)、(Lcosθ，‑d/2‑Lsinθ)，两条导线关于X轴镜像对称；沿导线方向对导线5或导线6进行分割，将导线5或导线6分割成n个线段，线段的标号记为m，m＝1，2，......，n；测量每个线段在X轴上的投影的长度Δx_m，每个线段在X轴上的投影的中点的坐标(x^c_m，y^c_m，z^c_m)，以及每个线段的中点与其关于X轴的镜像的距离d_m；，其中下标m的取值为1，2，......，n，并假设d₁＝d。步骤三、测量双导线传输线外加激励场的传播方向，计算各类传输线电参数：单位长电感单位长电容单位长阻抗Z_m＝R_m+jωL_m，单位长导纳Y_m＝G_m+jωC_m，传输常数特征阻抗其中，R_m为单位长电阻，G_m为单位长电导，ε为介电常数，μ为磁导率，j为虚数单位，ω为电磁波频率变量，下标m＝1，2，......，n；步骤四、利用公式(1)、(2)计算外加激励场辐照条件下的双导线传输线终端的感应电压V(0)，V(L)与感应电流I(0)，I(L)：$\left(\begin{array}{c}V\left(0\right)\\ V\left(L\right)\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}1+{\mathrm{\ρ}}_1& 0\\ 0& 1+{\mathrm{\ρ}}_2\end{array}\right){\left(\begin{array}{cc}-{\mathrm{\ρ}}_1& e^{\mathrm{\γ}L}\\ e^{\mathrm{\γ}L}& -{\mathrm{\ρ}}_2\end{array}\right)}^{-1}\left(\begin{array}{c}{S}_1\\ S_2\end{array}\right)---\left(1\right)$$\left(\begin{array}{c}I\left(0\right)\\ I\left(L\right)\end{array}\right)=\frac{1}{Z_c}\left(\begin{array}{cc}1+{\mathrm{\ρ}}_1& 0\\ 0& 1+{\mathrm{\ρ}}_2\end{array}\right){\left(\begin{array}{cc}-{\mathrm{\ρ}}_1& e^{\mathrm{\γ}L}\\ e^{\mathrm{\γ}L}& -{\mathrm{\ρ}}_2\end{array}\right)}^{-1}\left(\begin{array}{c}{S}_1\\ S_2\end{array}\right)---\left(2\right)$其中$\left(\begin{array}{c}{S}_1\\ S_2\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}\frac{1}{2}{\∫}_0^L{e}^{\mathrm{\γ}x}{V}_{s2}\left(x\right)dx-\frac{V_1}{2}+\frac{V_2}{2}{e}^{\mathrm{\γ}L}\\ -\frac{1}{2}{\∫}_0^L{e}^{\mathrm{\γ}(L-x)}{V}_{s2}\left(x\right)dx-\frac{V_2}{2}+\frac{V_1}{2}{e}^{\mathrm{\γ}L}\end{array}\right)$$V_{s2}\left(x_m\right)=E_x^{inc}(x_m^c,0,\frac{d_m}{2})-E_x^{inc}(x_m^c,0,-\frac{d_m}{2})$$V_1=-E_z^{inc}(0,0,0)d_1$$V_2=-E_z^{inc}(L_x,0,0)d_n$其中为坐标(x，y，z)处入射电场在X轴上的投影，为坐标(x，y，z)处入射电场在Z轴上的投影，L_x为导线在X轴的投影的长度，为第m个线段在X轴的投影的中心点的x坐标，分别为负载Z₁和Z₂处的反射系数。