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摘要

针对实际多导体传输线结构中不同线缆导体之间处于非平行分布状态的几何特征, 讨论了基于传输线模型和分布参数模型构建的线缆电磁耦合模型, 通过对每个线缆网格分别进行分布参数提取和代入到传输线模型中计算, 实现将线缆电磁耦合模型应用到非平行线缆结构电磁耦合计算. 以实际线缆单元结构为对象, 将所提模型的计算结果分别与全波算法计算结果和实验结果对比, 完成了非平行线缆电磁耦合模型的准确性验证. 在完成准确性验证的基础上, 对比分析了平行线缆和非平行线缆两种结构的电磁耦合响应结果, 展示了线缆非平行结构特征对实际线缆电磁耦合响应的显著影响, 证实了在实际线缆电磁耦合仿真中必须考虑非平行线缆结构特征的影响 .

关键词:

Abstract

Owing to the random bundling of the cable bundle, the different conductors within the cable present non-parallel distribution structural features. Such a structural feature leads to different cross-sectional structures at different positions along the line. The variations of spacing between different conductors and the height from the ground can lead the distribution parameters to change. This requires that when solving the electromagnetic coupling of the cable bundle, the cable bundle should be divided into multiple grid segments along the line, and the distribution parameters should be calculated according to the cross-sectional geometry information at different grid segment positions. On the basis of the integration of the transmission line model and the distributed parameter model, the distribution parameters of different mesh segments are calculated according to the cross-sectional structure of different mesh segments of the cable in this paper. When the parameters are brought into the transmission line model, an electromagnetic coupling model suitable for non-parallel cable structures is established. In order to verify the accuracy of the model, a unit cable structure from real cable with non-parallel distribution characteristics is designed. The calculation results from the proposed model are compared with the calculation results from the full-wave algorithm and the experimental results, showing they are in good agreement with each other. In order to understand the influence of the cable non-parallel structure characteristics on the response of electromagnetic coupling to cable, the comparison of electromagnetic coupling response results between the parallel cable and non-parallel cable structures are made and analyzed, showing that the non-parallel structure characteristics of the cable have a significant effect on the electromagnetic coupling. It is confirmed that the influence of the non-parallel cable structure characteristics must be considered in the electromagnetic coupling simulation of the real cable.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:刘强,liu_qiang@iapcm.ac.cn

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 61771061)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Liu Qiang,liu_qiang@iapcm.ac.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61771061).

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算例	线缆电磁耦合模型/s	FDTD算法/s
算例1: 非平行3导线	12	30
算例2: 非平行6导线	13	35

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