[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

摘要

使得能够全面地计算电路中的传输线路的电位和电流、元件的电位和电流以及从该电路产生的包含噪声的电磁场。计算机执行以下步骤：电路结构输入步骤，输入分布常数电路和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，在电路结构和初始值下，对于传输理论的基础方程式，使用作为分布常数电路与集总常数电路的边界的x＝0和w处的边界条件式来进行求解，由此得到多导体传输线路中的标势和电流、元件处的标势和电压以及电磁辐射量。

主权项

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[数1] ∂ U i ( t , x ) ∂ t = - Σ j = 1 n P i j · ∂ I j ( t , x ) ∂ x + ∂ U ~ ( t , x ) ∂ t - - - ( 1 ) ]]>[数2] ∂ U i ( t , x ) ∂ x = - Σ j = 1 n L i j · ∂ I j ( t , x ) ∂ t - ∂ A ~ ( t , x ) ∂ t - R i · I i ( t , x ) - - - ( 2 ) ]]>[数3] U ~ ( t , x ) = 1 4 π ϵ ∫ 0 w dx ′ Q t ( t - | x - x ′ | / c , x ′ ) - Q t ( t , x ) | x - x ′ | - - - ( 3 ) ]]>[数4] A ~ ( t , x ) = μ 4 π ∫ 0 w dx ′ I t ( t - | x - x ′ | / c , x ′ ) - I t ( t , x ) | x - x ′ | - - - ( 4 ) ]]>其中，t为时刻，x和x'为各传输线路上的位置(x>x')，i、j(＝1、2、…、n)为各传输线路的编号，Ui(t,x)和Ai(t,x)分别为时刻t、位置x下的传输线路i的标势(电位)和矢势，Ij(t,x)为时刻t、位置x下的流过传输线路j的电流，Pij和Lij分别为传输线路i、j间的电位系数和感应系数，Ri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，Qt(t,x)和It(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Ui(t，x)-Uj(t，x)＝Vij(t)+Zij·Δ·Iij(t) (5)以及基尔霍夫电流定律、即流入一个节点(node)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·Ii(t，x)+∑j(≠i)Iij(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，Vij(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(≠i)间的电源电压，Iij(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(≠i)间的电流，Zij为连接于传输线路或节点i、j(≠i)间的负载，Δ在Zij＝Rij时为1、在Zij＝Lij时为d/dt、在Zij＝1/Cij时为(d/dt)-1，α在x＝0时为1、在x＝w时为-1。