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)模的不斷擴大,傳輸線暫態(tài)響應的研究受到了眾多學者的關注,目前國內(nèi)外的文獻對傳輸線的研究主要包括分析和綜合兩個方面。不管是對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)學工具和計算機技術等條件下,不管是用時域法或復頻域法求解都有相當?shù)碾y度,不易獲得一個通用的分析結果,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。本文采用復頻域分析方法以及拉氏變換的有關性質(zhì),在無畸變傳輸線現(xiàn)有成果的基礎上對其接任意線性負載時的波過程和算法進行了如下幾方面的研究:(1)描述了傳輸線的數(shù)學模型,對均勻傳輸線方程的求解方法進行了研究,提出了時域求解方法的不足;(2)由無畸變傳輸線現(xiàn)有的時域解析解,分析了無畸變傳輸線接電阻負載時的波過程,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,結合拉氏變換的時域卷積定理,提出了無畸變傳輸線接電感或電容負載時計算線上電壓電流響應的遞推計算方法;(4)根據(jù)拉氏變換的時域卷積定理及其它相關性質(zhì),在無畸變線的電源內(nèi)阻和負載為任意線性參數(shù)的情況下,以及所接電感電容具有初始儲能的情況下,導出了計算線上電壓電流的遞推計算方法;(5)根據(jù)本文導出的遞推計算方法,編寫Matlab程序分別計算了無畸變接電感電容負載、接任意線性負載時的零狀態(tài)響應,以及接電感電容負載的零輸