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多導體開放系統廣義諧振傳輸線分析

  文章編號:100520388(2000)0120123203

多導體開放系統廣義諧振傳輸線分析Ξ

金謀平,梁昌洪,史小衛

(西安電子科技大學微波電信工程系,陜西西安710071)

摘要:本中利用傳輸線理論分析了多導體開放系統中存在的廣義諧振問題,總結出一些規律特性,并解釋了其作用機理。

關鍵詞:廣義諧振;電磁兼容;傳輸線理論

中圖分類號:TN811    文獻標識碼:A

Transmission line analysis of generalized resonance

in multiple conductors open system

JIN Mou-ping,LIANG Chang-hong,SHI Xiao-wei

(Dept.of Microwave Telecommunications Engineering,Xidian Univ.,Xi’an710071,China)

Abstract:The analysis of generalized resonance occurring in multiple conductors open system is presented utilizing transmission line theory.The

regularity of generaized resonance is obtained and its mechanism is explained.

Key Words:Generalized resonance;EMC;Transmission line theory

  在近期電磁兼容(EMC)研究中,我們發現在復雜開放系統中,對于特定的散射環境,散射體附近的散射近場在某個頻率上出現的強場尖峰—我們稱之為廣義諧振(Generalized Resonance)。這一點對于電磁安全和電磁環境特別重要,這個問題在實踐中早有感覺,并多次測量過,但未有很好的理論解釋[1][2]。有研究表明:廣義諧振的強場效應是由于在某個頻率上感應電流顯著增強而引起的,本文從線散射體的散射分析入手,利用傳輸線理論分析了線上的電流分布,從而揭示了線散射中的廣義諧振現象的特性。

1 入射場對導線的作用

考慮散射體為兩根導電細線時的散射情況。假定理想導電細線位于無耗均勻媒質中,線長L,半徑

a,間距d,在平面波的作用下,兩根導線上沿線感應出許多無窮小的電壓源,它的大小取決于線上微分段的場強,即d U=E z d l,兩根導線散射體構成兩端開路的含分布電壓源的雙導線傳輸線系統,如圖1所示。將導線上的感應電流不斷向空間輻射功率看成是沿傳輸線的歐姆損耗,因此這是一個有耗傳輸線系統。

為了求解含分布電壓源的有耗傳輸線系統,首先考慮在線的中段一點w處有單一電壓源(圖2)。假設由w處向傳輸線左邊看
去的輸入阻抗為Z L in,由w處向右邊看去的輸入阻抗為Z R in,由于傳輸線系統兩端開路,則Z L in、Z R in分別等于:

為了求解含分布電壓源的有耗傳輸線系統,首先考慮在線的中段一點w處有單一電壓源(圖2)。假設由w處向傳輸線左邊看去的輸入阻抗為Z L in,由w處向右邊看去的輸入阻抗為Z R in,由于傳輸線系統兩端開路,則Z L in、Z R in分別等于:

Z L in=Z0

chΧw

shΧw

(

多導體開放系統廣義諧振傳輸線分析

1a)

Z R in=Z0

chΧ(L-w)

shΧ(L-w)

(1b)

式中,Z0為雙導線的特性阻抗,Z0=120ln d

a

,傳播

因數Χ=Α+jΒ,Α為衰減常數,Β為相移常數。由于

導線輻射引起線上電流衰減,使電流相速減小,線上

的相移常數Β大于自由空間相移常數k[3],可設:

第15卷 第1期

2000年2月

         

電 波 科 學 學 報

CHINESE JOURNAL OF RADIO SCIENCE

        Vol.15,No.1

March,2000Ξ收稿日期:1999208231.   基金項目:國家自然科學基金資助項目(69871021)

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