波在多导线系统中的传播
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多导体传输线理论多导体传输线(MCXL)是电磁场理论的一个重要分支,学习它对熟悉电路分析和设计有重要意义。
多导体传输线理论的运用可以加速和改善电磁波的传播,以及实现低电磁兼容的复杂发射场的综合和分析。
多导体传输线是由一组金属导线组成的电磁复合系统,可用于传输各种波形和信号。
它们也是传输脉冲和持续信号的理想工具。
它们是高频激光传输和脉冲系统的关键部分,也可以用于低频信号的传输。
多导体传输线的一个最重要的性质是它能够有效地传输波形,从而实现信号的传输。
多导体传输线理论的运用有两个主要方面,一是对导线边界条件的分析,二是对导线模型的建立。
对导线边界条件的分析首先考虑边界层的构成细节,包括阻抗、电阻、电阻和电感势能。
然后深入考察对整个导线传输系统的影响,及其在波形传输方面的重要意义。
对导线模型的建立是实现多导体系统的传输和导电性能的基础,是分析多导体传输线的理论和实践的核心技术。
它包括识别各种导线参数,研究分析系统模型,估算多种传输参数,探究导线传输特性以及开展多导体系统的模拟和复杂性分析。
多导体传输线技术的研究发展,是从实体本质和导线技术的角度去深入研究的。
首先,要了解导线的本质,深入分析几何构成及其对传输系统的影响,以及复杂的电磁场结构的影响。
其次,要研究导线的色散特性、耦合孤立系统的非线性特性和发射特性,以及用于实现高分辨率传输的特殊传输信号处理技术。
最后,要了解导线复杂发射系统的理论基础,包括模拟传输、综合分析和电磁兼容分析等。
多导体传输线理论不仅涵盖传输系统中的技术主题,而且引入了新的数学方法和理论模型,可以有效地应用于各种新型传输系统中。
从实际应用角度,多导体传输线的研究对复杂的通信系统的系统设计和管理有重要的作用。
它们有助于提高传输系统的效能和稳定性,提高传输质量,实现必要的现场电磁兼容要求,实现高速波形传输和优化信号处理。
多导体传输线理论的深入研究,不仅是推动技术发展的重要推动力,也是当代科技发展的关键一环。
由于电感作用,较远处电容需一段时间才能充上一定的电荷,电压波以某速度沿线路x 传播随着线路电容的充放电,将有电流流过导线的电感,在导线周围建立起磁场。
电流波以同样速度沿x 方向流动682.波动方程及其解⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∂∂=∂∂−∂∂=∂∂−t u C x i t i L x u 00⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∂∂=∂∂=∂∂∂∂=∂∂=∂∂22222002222222002211t iv t i C L xi t u v t u C L x u ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∂∂++∂∂=∂∂++∂∂=dx x i i t u dx C i dx x u u t i dx L u 00Zi u f f =/Zi u b b −=/,反射系数能量角度解释:因为线路末端接地短路,入射波到达末段后,全部能量反射回去成为磁场能量,适用范围:入射波必须沿分布参数线路传播而来,和节点相连的线路必须无穷长23t u n Z)(21−连接在母线上的线路越多,母线作用下的解35401,1,0,02121><>>ααββ1,1,0,02121<><<ααββ1,1,0,02121>>><ααββ1,1,0,02121<<<>ααββ44第五节波在平行多导线系统中的传播⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+++=+++=+++=n nn n n n n n n n q P q P q P u q P q P q P u q P q P q P u L L L L L L L L L 22112222121212121111 n 根平行导线,其静电方程为静电方程⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==km km km k kk kk D H P r H P ln 21ln 2100πεπεPQU =电位系数46若线路中同时存在前行波、和反行波、q u q i fu f i ⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫−==+=+=f f q q f q f q Zi u Zi u i i i u u u 根据不同的具体边界条件,应用以上各式就可以求解平行多导线系统的波过程 平行多导线系统的波过程49[例]如图所示输电线路采用两根避雷线,他们通过金属杆塔彼此连接,要求计算雷击塔顶时避雷线1、2对导线3 的耦合系数已知11Z 22Z 12Z 13Z 23Z 2111Z Z =3113Z Z =3223Z Z =解:列出避雷线1、2和导线3的电压方程⎪⎭⎪⎬⎫++=++=++=333232131332322212123132121111i Z i Z i Z u i Z i Z i Z u i Z i Z i Z u ⎩⎨⎧+=+=123133112111)()(i Z Z u i Z Z u 03=i 避雷线1、2对导线3 的耦合系数为122313121123131332,11k k k Z Z Z Z u u k ++=++==−。