文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
基于时域有限差分方法的三导体横电磁波传输室的研究
姓名:谭琼亮
申请学位级别:硕士
专业:电工理论与新技术
指导教师:朱峰
20070401
分析传统的涫沂茄芯啃滦偷绱偶嫒莶馐陨璞敢蝗继搴岬绱摘要离变化的规律。随后采用时域有限差分法计算了西南交通大学硕士研究生学位论文第本文简要分析了时域有限差分方法的基本原理,对算法中的几个重要问题:网格的剖分,数值稳定性,数值色散,激励源的设置,吸收边界条件的选择和设黄进行了详细的阐述。波传输室的基础。本文首先采用有限差分法计算了主传输段横截面的准静态分布,分析了场均匀性随横截面的尺寸,芯板的宽度以及芯板偏心距主传输段的三维场分布,并将横截面上的三维场分布与准静态场分布进行了比较,了解了准静态计算的使用条件。最后,计算了三种不同结构的∈业奶匦宰杩梗⒔计算值与理论值进行了比较,验证了算法程序的正确性,为的工程设计提供理论依据。与一样具有相同的锥状结构,所不同的是传输室内放置有两块相互垂直的导体板,可以通过改变对内导体板馈源的激励方式,来获得不同方向的极化电磁场,为测试带来极大方便。本文首先用超松弛迭代法计算了其横截面在不同加载情况下的二维准静念分布,随后用时域有限差分法计算了空载主体段的三维场分布,详细介绍了计算参数的选取,边界条件以及激励源的设置,给出了水平芯板接信号和水平芯板、垂直芯板均接信号的计算结果。此外,还分析了置入蠖訲内的场分布和特性阻抗的影响,计算了不同尺寸稀⑾虏砍∏恳约氨砻娉∏俊W詈螅中电磁波各种模式的极化特性进行了详细的分析。关键词:法;三导体横电磁波传输室:场分布
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,使用的密集程度越来越大,电磁干扰的在国家标准/校缘绱偶嫒菅细竦亩ㄒ迨牵荷璞富蛳低吃能力。即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作又互不干扰,达西南交通大学硕士研究生学位论文第随着电子和电气设备的种类及数量的增加以及电能消耗量的加大,空间各种电磁辐射越来越强。据统计全世界空问电磁能量平均每年增长ィァT严重性就越来越突出其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的到“兼容”状态垆电子系统和电子设备的电磁兼容性要求己成为设计研制时必须予以考虑的重要技术指标。目前,阂鹑嗣堑母叨戎厥樱诘缱印⑼ㄑ丁⒂≈频缏板、机电、车辆、航空、航天、舰船、,图中两板呈锥形过渡到同轴插座,有良好的匹配性能,平行板线的一端接功率信号源,另一端接匹配负载,这样在两平行板上基本是男胁ㄗ刺F叫邪宓墓ぷ髌德仕孀两板距离的增大逐渐降低,平行板线可以在很宽的范围内建立平面波场,电磁能量的利用率高。美国国防部于年颁发的标准的—报告中,最早规定了用平行板横电磁波传输室作为的辐射敏感度测量设备。并且平行板线还可做为场模拟器进行瞬态场实验。但是当平行板距离氪湫藕诺乃姆种徊ǔは啾饶馐保叫邪逶诔ǹ5牟嗝娼ú苛业辐射,影响周围其它测量设备的工作,甚至危害实验人员的健康,另外受上限工作频率的限制,平行板线只适合小型设备的馐裕甏穑嗣己经采用横电磁波传输室唇械绯∶舾卸仁笛椤
一一中内导体板的位置和尺寸对传输室特性阻抗和场分布的影响,“】,美国空军航天航空学校甋为无线电医学研究而研制了横电磁波传输室,其结构如图所示。它实际上是一种同轴线的变形,即将同轴线的外导体扩展为矩形箱体,内导体变为扁平芯板,它包括主段、过渡段和同轴插座,主段横截面呈正方形或矩形,两端逐渐减小形成锥形过渡端,与标准同轴插座相接。当其终端接以宽带匹配负载,始端馈以高频电磁能量时,传输室内就建立起均匀的电磁波。为了扩大测试空间,年又提出了内导体板偏置的非对称横电磁波传输室,如图所示。在年给出了横电磁波传输室内电场分布的实验结果等采用了边界元法对横电磁波传输室中锥形过渡段和主段中特性阻抗和电场分布进行了