無畸變傳輸線的波過程及算法研究.pdf

1、近十年來,隨著超大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展及電力輸電系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,傳輸線暫態(tài)響應(yīng)的研究受到了眾多學(xué)者的關(guān)注,目前國內(nèi)外的文獻(xiàn)對(duì)傳輸線的研究主要包括分析和綜合兩個(gè)方面。不管是對(duì)傳輸線的分析還是綜合,都離不開傳輸線暫態(tài)過程的精確分析,因此傳輸線方程的求解成為了傳輸線研究的重要內(nèi)容之一。由于傳輸線方程是一組偏微分方程,在現(xiàn)有數(shù)學(xué)工具和計(jì)算機(jī)技術(shù)等條件下,不管是用時(shí)域法或復(fù)頻域法求解都有相當(dāng)?shù)碾y度,不易獲得一個(gè)通用的分析結(jié)果,除了在某些特殊

2、的情形下可以獲得解析解以外,多數(shù)學(xué)者都采用數(shù)值求解方法去分析傳輸線的暫態(tài)過程。本文采用復(fù)頻域分析方法以及拉氏變換的有關(guān)性質(zhì),在無畸變傳輸線現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上對(duì)其接任意線性負(fù)載時(shí)的波過程和算法進(jìn)行了如下幾方面的研究:(1)描述了傳輸線的數(shù)學(xué)模型,對(duì)均勻傳輸線方程的求解方法進(jìn)行了研究,提出了時(shí)域求解方法的不足;(2)由無畸變傳輸線現(xiàn)有的時(shí)域解析解,分析了無畸變傳輸線接電阻負(fù)載時(shí)的波過程,獲得了線上的行波傳播規(guī)律和反射規(guī)律;(3)根據(jù)無畸變線上

3、行波的傳播規(guī)律和反射規(guī)律,結(jié)合拉氏變換的時(shí)域卷積定理,提出了無畸變傳輸線接電感或電容負(fù)載時(shí)計(jì)算線上電壓電流響應(yīng)的遞推計(jì)算方法;(4)根據(jù)拉氏變換的時(shí)域卷積定理及其它相關(guān)性質(zhì),在無畸變線的電源內(nèi)阻和負(fù)載為任意線性參數(shù)的情況下,以及所接電感電容具有初始儲(chǔ)能的情況下,導(dǎo)出了計(jì)算線上電壓電流的遞推計(jì)算方法;(5)根據(jù)本文導(dǎo)出的遞推計(jì)算方法,編寫Matlab程序分別計(jì)算了無畸變接電感電容負(fù)載、接任意線性負(fù)載時(shí)的零狀態(tài)響應(yīng),以及接電感電容負(fù)載的零輸