线束端接非线性负载EMP耦合分析研究

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EMP耦合理论一直是电磁兼容领域研究的重点问题之一,而屏蔽电缆EMP耦合研究在航天发射系统、通信系统、电力系统以及武器阵地的电磁防护等方面有着重要意义。论文围绕线束端接非线性负载EMP耦合展开研究,完成的主要工作有:针对长电缆耦合计算时存在的效率不高问题,将分布源等效法和已有滤波器模型相结合,给出了一种新的分布源等效法(DSEM)。详细推导了同轴电缆和屏蔽多芯电缆EMP耦合问题求解过程,首先建立电缆的传输线方程,分析讨论芯线的解耦合方法,其次介绍不同转移阻抗与转移导纳模型在解耦合情况下的处理方法,最后给出多导体集总激励源等效方法,仿真实验结果分布源等效法计算结果精准,计算效率高。为了进一步提高电缆EMP耦合计算效率,基于集总电路法和分布源等效法总结出了等效线缆束方法(ECBM),通过与分布源等效法以及集总电路法对比,该方法简化了运算步骤,有效提高了运算效率,可直接运用于时域分析,亦可直接运用于频域计算中。为实现大线束长电缆端接非线性负载高效分析,将等效电缆束法与SPICE模型方法相结合,提出了更为精简的SPICE模型。通过数值试验,对该模型处理非线性负载的能力进行了分析与验证,数值实验表明该模型具有较好的运算效率和收敛性,普适性较好,可以移植到其它类型的非线性负载建模上开发使用。
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