Численное моделирование помех отражения и перекрестных наводок в многопроводных линиях связи с нелинейными нагрузками

• Автор: Вершинин, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Оглавление
1 ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. МЕТОДЫ АНАЛИЗА МНОГОПРОВОДНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ И АППРОКСИМАЦИЯ ВОЛЬТАМПЕР 1ЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1 Методы анализа многопроводных линий передачи.

1.1 Условия формулировки телеграфных уравнений.

1.2 Исходная система телеграфных уравнений.

1.3 Решение пошаговым но времени методом.

1.4 Метод нормальных волн во временной области.

1.5 Метод характеристик

1.6 Метод нормальных волн в частотной области

2 Методы анализа нелинейностей.

2.1 Классификация нагрузок.
2.2 Аппроксимации нелинейных вольтамперных характеристик . .
2.3 Заключение
Глава 2. ЧИСЛЕННЫЕ МОДЕЛИ ДЛЯ АНАЛИЗА ПЕРЕКРЕСТНЫХ НАВОДОК И ПОМЕХ ОТРАЖЕНИЯ В МНОГОПРОВОДНЫХ ЛИНИЯХ СВЯЗИ С НЕЛИНЕЙНОЙ НАГРУЗКОЙ
1 Метод Годунова.
1.1 Вывод схемы Годунова для телеграфных уравнений
1.2 Разностная схема.
1.3 Схема для смешанной задачи.
1.4 Устойчивость разностной схемы
1.5 Аппроксимация разностной схемы.
1.6 Явная одномерная схема для системы.
2 Аппроксимация характеристик нелинейных элементов.
2.1 Снлайнанпроксимация.
2.2 Кубический сплайн
2.3 Экспоненциальный сплайн
Глава 3. АЛГОРИТМ АНАЛИЗА ПЕРЕКРЕСТНЫХ НАВОДОК И ПОМЕХ ОТРАЖЕНИЯ В МНОГОПРОВОДНЫХ ЛИНИЯХ СВЯЗИ С НЕЛИНЕЙНЫМИ НАГРУЗКАМИ
1 Тестирование метода Годунова.
1.1 Сравнение метода Годунова с методом РунгеКуттаФельдберга
для одинарной линии.
1.2 Сравнение с работой Джорджевича для двухпроводной связанной
линии с активной нагрузкой
1.3 Сравнение с результатами моделирования в системе ТааГдля
трехпроводной связанной линии.
1.4 Сравнение с экспериментальными данными.
2 Тестирование экспоненциального сплайна с натяжением
Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕКРЕСТНЫХ НАВОДОК И ПОМЕХ ОТРАЖЕНИЯ В МНОГОПРОВОДНЫХ ЛИНИЯХ СВЯЗИ, НАГРУЖЕННЫХ НА НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
1 Моделирование двухпроводной линии связи с нелинейными нагрузками при воздействии трапециевидного импульса
2 Моделирование двухпроводной линии связи с нелинейными нагрузками при воздействии треугольного импульса
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Томск) для использования в проекте / ДФ "Библиотеки моделей и интегрированная интеллектуальная программная среда для автоматизированного проектирования СВЧ монолитных интегральных схем на основе гетерострук-турных нанотехнологий". Достоверность реализации программного комплекса подтверждается справкой об использовании. Предмет защиты и личный вклад автора. Основные научные и практические результаты диссертации получены автором лично. В работах [0], [4] - [9] автор участвовал в разработке и реализации численных алгоритмов, проведении численных расчетов, анализе и интерпретации результатов. В работах [1,7,8] автор участвовал в процессе постановки задачи и разработке алгоритма аппроксимации вольтампер-ных харакгеристик нелинейных элементов. Апробация работы. Основные результаты диссертации представлялись на: Всероссийской научно-практической конференции "Недра Кузбасса. Ин-новации"(Кемерово, -); Международной научно-практической конференции "Электронные средства и системы управления"(Томск, -); Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Научная сессия ТУСУР"(Томск, , ); Всероссийской научно-практической конференции "Информационные технологии и математическое модслированис"(Анжсро-Суджснск, , , ); Международной научной, студенческой конференции "Студент и научно-технический про-грссс"(Новосибирск, ); А также регулярно на семинарах "Численные методы решения задач механики сплошной средьГкафсдры ЮНЕСКО по ЫИТ КемГУ иод руководством профессора К. Е. Афанасьева (Кемерово, -). Публикации. По теме диссертации опубликовано работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК для предоставления основных результатов диссертации, 8 публикаций в трудах и материалах конференций, 6 публикаций в тезисах конференций. Общий объём публикаций - 4. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Работа содержит 4 страниц текста, 8 таблиц, рисунок, список использованных источников из 8 наименований и приложение на 1 странице. Краткое содержание работы. Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, изложено краткое содержание работы, сформулированы цели и задачи исследования, а также выносимые на защиту результаты. Первая глава Первая глава посвящена анализу близких по тематике публикаций. Проведен обзор методов решения телеграфных уравнений в частотной и временной областях, предлагаемых различными авторами. Отмечены их достоинства и недостатки. Приведен обзор различных вариантов аппроксимаций вольт-амперных характеристик нелинейных элементов. Показано место данной работы в общем ряду исследований, посвященных вопросам, затронутым в диссертации. Выделен объект исследования. Вторая глава посвящена описанию метода Годунова ;щя использования его в задачах теории цепей с распределенными параметрами. Описан процесс получения разностной схемы метода Годунова для анализа распространения волны напряжения в мі югопроводной линии связи. Для задания нелинейных граничных условий, имеющих в функциональном поведении особенность типа С0, предложено использовать экспоненциальный сплайн с натяжением. Третья глава содержит описание и блок-схему алгоритма, совмещающего метод Годунова и экспоненциальный сплайн для расчета перекрестных наводок и помех отражения в многопроводных линиях связи с нелинейными, несогласованными нагрузками. Выполнено сравнение с известными работами других авторов и экспериментом. Проведено сравнение результатов аппроксимации кубическим сплайном и сплайном с натяжением математических функций и вольт-амперных характеристик нелинейных элементов. Четвертая глава посвящена моделированию перекрестных наводок и помех отражения в многопроводных линиях связи для различных нелинейных вольт-амперных характеристик. Выполнен анализ воздействия способа аппроксимации и надежности функционирования многопроводных линий связи с различными нелинейными наїрузками. Проведено моделирование линии связи, нагруженной со стороны генератора на полупроводниковые ограничители с различными вольт-амперными характеристиками при воздействии различных сигналов.