有限元法在通信对绞电缆计算中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007年第5期电线电缆2007年10月No．52007ElectricWire&Cable0ct．．2007有限元法在通信对绞电缆计算中的应用肖飚(成都普天电缆股份有限公司线缆技术部，四川成都610042)摘要：在通信电缆的结构设计中，一次传输参数(有效电阻、电感、电容、绝缘电导)的准确计算至关重要。对称电缆的电磁场通常情况下分布既不对称也不规则，因而无法找到准确的解析式。笔者利用有限元法对孤立线对、四对非屏蔽超五类电缆进行了一次传输参数数值计算，然后通过一次传输参数计算出二次传输参数，最后将部分计算结果与实际

2、测试结果进行了对比，二者结果比较吻合。实践证明，利用有限元法计算对绞电缆的一次传输参数是可行的。关键词：有限元法；通信电缆；一次传输参数；二次传输参数；计算中应用中图分类号：TM248．2文献标识码：A文章编号：1672—6901(2007)05．001006TheApplicationofFEMintheCalculationofPmredCommunicationCablesXIA0Biao(Chengdu-PutianCablesCo．，Ltd，DepartmentofWireandCableTechnology，Chengdu610042，China)

3、Abstract：Theaccuracyincalculatingprimarytransmissionparameters(efectiveresistance，inductance，capacitanceandinsulationconductance)isveryimportantforthedesignofcableconstruction．Forsymmetricalcables，itishardtofindanaccurateanalyticalformulabecausetheEMfielddistributionisneithersymmetr

4、icalnorregular，Thereforetheauthorcalculatedthemarytransmissionparametersofsignlepairand4一pairunscreenedcategory5+cablesusingFEMandcalculatedthesecondarytransmissionparametersfromtheprimarytransmissionparameters，Thecomparisonbetweensomeoftheresultsandmeasurementsindicatedgoodcoherenc

5、e．IthasbeendemonstratedbypracticethatitisfeasibletocalcultetheprimarytransmissionparametersofpairedcablesusingFEM．Keywords：FEM；comunicationcable；primarytransmissionparameters；secondarytransmissionparameters；applicationincalCUhtion称且为开放性场，受线对周围状况的影响也较大，无0引言法推导出准确的计算一、二次参数的解析式。电缆行业要走出

6、当前的困境，就必须开发和生随着计算机应用技术的发展，人们逐渐利用数产技术含量高、做工精细、具有特殊性能、结构新颖值计算来解决上述难题。由于有限元法适用于复杂的电缆产品。然而，要在尽可能短的时间内开发出边界、多层媒质下的电磁场计算，且此方法通用性新型的铜缆并非易事，其中快速准确计算结构尺寸强，计算精度高，尤其适合于对称电缆一、二次传输就是最大的难题之一。参数的计算。近些年来，有限元法得到越来越多电由于通信电缆的主要结构尺寸与一次传输参数缆工程师的重视。紧密相关，因此电缆结构计算的核心也就是如何快本文介绍了利用有限元法计算孤立线对、四对速准确计算电缆的一次传输参数

7、及结构尺寸存在偏非屏蔽超五类电缆(以下简称四对电缆)的计算实差(如绝缘偏心、导体或绝缘不圆等)对电缆一、二次例，最后将部分计算结果与实际测试结果进行了对传输参数的影响程度。比，二者结果比较吻合。由于同轴电缆中电磁场分布比较规则，可以推导出理想条件下的一、二次传输参数计算表达式n]。．1有限元法概述至于对称电缆，通常情况下，其电场既不均匀也不对有限元法是一种以变分原理和剖分插值为基础的一种数值计算方法。该方法首先将所要求解的物收稿日期：2006-12．20理问题通过数学描述，表达为相应的变分问题(即平作者简介：肖飚(1971一)，男，四JIJ邻水人，高级工程时所

8、说的泛函的极值问题)，然后，在单元内利