基于多导体传输线理论的线束串扰模型分析

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1、ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngStudyontheCrosstalkModelofCableBundleBasedontheMulti-conductorTransmissionLineTheoryCandidate:JiangQinghuiSupervisor:AssociateProf.SunYaxiuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ElectronicScienc

2、eandTechnologyDateofSubmission:December,2014DateofOralExamination:March,2015University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

3、以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学

4、位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日基于多导体传输线理论的线束串扰模型研究摘要随着电子设备向体积小、重量轻、多功能的方向发展，设备内部的电磁空间大大减少，干扰源频谱大幅增加，各种串扰、电磁干扰及信号完整性问题日益严重。线束作为设备或系统内部各种频谱信号传输的主要媒质，线束间引起的串扰是对系统危害最严重的一种干扰，对设备能否实现电磁兼容性至关重要。多导体传输线理论是通过场方法推导求解路

5、的方法，且易于与其他方法结合，适合于线束串扰的研究。因此，本文以多导体传输线法作为理论研究与仿真工作的基础，用传输线链参数法研究频域问题，将其与时域有限差分法结合研究时域问题。其研究内容如下：1、分别讨论与研究了多导体传输线方程中分布参数的求取方法及主要影响因素，重点研究频域内趋肤深度对内电阻及内电感的影响，并得出传输线的链参数法求解公式。2、在研究经典时域有限差分法的场迭代结构的基础上，针对复杂电介质的共形问题，提出一种基于电场数值加权法来进行跨介质元胞共形计算处理的新技术。分析了将时域有限差分法应用于多导体传输线理论

6、的迭代结构，研究了为实现对端接负载进行仿真而建立的边界条件，并给出单频问题、时域阶跃问题和梯形脉冲响应问题的多导体传输线理论的时域有限差分仿真结果。3、针对应用广泛的双绞线给出两点交替传输模型与离散旋转模型的模型结构。对两点交替传输模型的链参数法做了改进使其可应用到双绞线中一根导线做参考线情形，并通过提出以一种误差较小的近似链参数矩阵方程进行串扰的共差模分离来达到节约存储空间与运算时间的目的。对离散旋转模型分析了其传输链参数形式，并给出离散旋转模型传输线时域有限差分形式的模型结构，针对上述研究内容，文中均给出了仿真结果。

7、4、研究三种常见的线束非均匀问题对多导体传输线模型产生影响的解决办法。给出了时域分析中导体内阻引起的不均匀问题通过Prony近似的累积变量法；利用前面提出的电场数值加权的共形新方法求解复杂介电常数的分布电容，使有限差分法分析复杂电介质问题结果更精确；以半径随距离线性变化的模型为例仿真分析分布参数的不均匀问题。关键词：串扰；多导体传输线；时域有限差分法；双绞线；非均匀传输线基于多导体传输线理论的线束串扰模型研究ABSTRACTAsagoalofsmallersize,lowerweightandmorefunctional

8、,electronicequipmentslessentheirelectromagneticspacemuch,andraisetheirfrequencyspectrumsmuch,whichleavesmoreseriousproblemsofcrosstalkradiointerferenceandsigna