[發明專利]導電外殼中雙絞線寄生電容和電導的提取方法

有效

• 申請號: 201810566383.7
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108829963B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 孫亞秀;王建麗;錢軍竹;林蒙;張銘;宋文良;梁非
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.導電外殼中雙絞線寄生電容和電導的提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：建立雙絞線近似周期交替反轉模型，導線被兩層不同介質包圍，第一層為絕緣層，第二層為自由空間；獲取雙絞線內導體半徑為r_w、絕緣層外半徑為r_m、導電外殼內半徑為r_s、絕緣層磁導率μ、絕緣層介電常數ε、有耗絕緣層損耗角δ、導線間的角度為θ_ij；

步驟2：提取每層介質區域電感矩陣L(INSUL)和L(FS)；

對于導線被圓形絕緣介質包圍的情況，有μ＝μ₀，μ₀為自由空間磁導率，因此單位長度電感不受非均勻介質的影響，即與置于自由空間中的情形相同；將自由空間中、絕緣層中單位長度電感矩陣分別定義為L(FS)、L(INSUL)，使用鏡像法來求取導線間寄生電感，導電外殼位于殼中心半徑方向上處的鏡像電流代替，d_i為第i根導線中心與外殼中心軸線間的距離；

絕緣介質中單位長度自電感和單位長度互電感為：

其中，s₁為導線i中心到導線j絕緣層外層A點的距離；s₂為導線i的鏡像中心到導線j絕緣層外層A點的距離；s_ij為導線i中心到導線j中心的距離；s″為導線i的鏡像中心到導線j中心的距離；

自由空間中單位長度自電感和單位長度互電感為：

其中，s′₁為導線i中心到理想導電外殼B點的距離；s′₂為導線i鏡像中心到理想導電外殼B點的距離；

由l_ii(INSUL)、l_ij(INSUL)得到絕緣層中單位長度電感矩陣L(INSUL)；由l_ii(FS)、l_ij(FS)得到自由空間中的單位長度電感矩陣L(FS)；

步驟3：提取每層介質區域復電容矩陣和C(FS)；

將絕緣層、自由空間中的單位長度復電容矩陣分別定義為C(FS)；若介電常數為實的，電容就為實的，反之，為復數；

L(FS)C(FS)＝μ₀ε₀E(n)

其中，E(n)為n階單位矩陣；為絕緣層復介電常數；ε₀為自由空間介電常數；

步驟4：因為在兩個介質接觸面，即表面r＝r_m處是等勢面，所以總復電容可看作每個區域復電容的串聯；由總復電容提取單位長度凈電容C和凈電導矩陣G；