基于 PEEC 理论的线缆建模方法.pdf

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1、总第252期舰船电子工程Vo1．35No．62015年第6期ShipElectronicEngineering77基于PEEC理论的线缆建模方法周磊孙艳超。林健。刘振(1．海装合同监督管理部北京100841)(2．中船重工第七二二研究所武汉430205)摘要随着舰船上设备的增多，用于设备间通信的连接线缆的相互耦合越来越不可忽视。部分元等效电路方法(PEEC)作为一种场路结合的方法，通过场的方法提取等效电路参数，形成等效电路模型，进而进行相应的电路仿真计算。将PEEC方法应用于线缆建模，可以准确而高效地提取其等效电路

2、模型，完成线缆的仿真计算。文章简述了PEEC方法的基本原理，并针对线缆的结构特点，对基本PEEC方法进行了相应的改进使其更加适用于线缆的等效电路建模。关键词部分元等效电路方法；简单线缆结构；等效电路模型；等效电位系数中图分类号TP391DOI：10．3969／j．issn1672—9730．2015．06．022AMethodforCableModelingMethodBasedonPEECZH0ULeiSUNYanchaozLINJian2LIUZhen(1．ContractSupervisionandManag

3、ementDepartmentofPLANEquipmentDepartment，Beijing100841)(2．No．722ResearchInstituteofCSIC．Wuhan430205)AbstractWiththeincreaseofequipmentonships，theelectromagneticcouplingbetweencableswhichusedforcommu—nicationamongdevicescannotbeignored．PEECisacomplexmethodoffie

4、ldandcircuit．InPEEC，parametersareextractedfromtheanalysisoffieldtOobtainequivalentcircuit．Bysimulatingthecircuit，signalofcablescanbecalculatedaccuratelyandefficiently．Inthispaper，thebasicprincipleofPEECisintroduced，andinordertoimprovethecalculationefficiencyan

5、daccuracyinPEECmode1forcables，someimprovementsaremadeinPEECmethodbasedonthestructuralcharacteristicsofcables．KeyWordsPEECmethod，simplecablestructures，equivalentcircuitmodel，equivalentcapacitanceCIassNumberTP391合的效率不高。PEEC是一种场路结合的方法，通1引言过场的方法提取等效电路参数，形成等效电路，进部分

6、元等效电路方法的提出最初是为了解决而用路的方法进行相应的仿真计算，因而将其应用实际应用中的电磁兼容问题、互连问题和封装问于线缆可以准确而高效地计算出线缆上的传导信题。它是一种能够解决电路和电场混合问题的全号及线缆间的串扰耦合。波算法，可以同时应用于时域和频域。文献[1～3，在应用PEEC方法对电磁兼容问题进行建模7-83中应用PEEC方法解决了各种问题，证明此和求解时，对物体进行网格剖分是首要也是关键方法的广泛性和灵活性。的一步，这很大程度决定了所建模型的精确度。随着舰船上设备的增多，用于设备间通信的连对线缆进行建

7、模时，由于线缆的截面尺寸小于剖接线缆的相互耦合越来越不可忽视。然而由于线分单元尺寸，只需沿着线缆长度方向进行一维剖缆的长度相对于截面尺寸过大，使得完全基于场理分，因此使用基本PEEC方法效率并不高。本文论的方法(如FDTD、MoM等)计算线缆间串扰耦针对简单线缆结构提出一种新方法来计算部分电收稿日期：2014年12月14日，修回日期：2015年1月29日作者简介：周磊，男，工程师，研究方向：装备采购管理、舰船总体、通信。孙艳超，女，助理工程师，研究方向：舰船通信系统设计。林健，男，助理工程师，研究方向：舰船通信系统

8、设计。78周磊等：基于PEEC理论的线缆建模方法总第252期位系数。这种方法能够很大程度上提高建模效率支路电流，矩阵A为连接矩阵[。电路方程(3)和减少求解时间，同时不降低原有PEEC方法的精(7)分别表示电场耦合和磁场耦合，由此可以得到度。部分元等效电路。2基本PEEC方法理论3一种高效的等效电位系数计算方法将磁矢量表达式和电位表达式代人电场积分网格剖分对