八字槽漏泄同轴电缆电容的有限差分法计算
讨论电线电缆断路和短路故障测试
讨论电线电缆断路和短路故障测试电线电缆生产企业都会遇到电线断路或短路的现象,这做情况对企业质量检测部门是非常头痛的事情。
有的企业有电线电缆检测故障仪,有的没有要用现有设备把故障点找到需要简单适用的计算方法,这里介绍此电线电缆故障计算方法,虽然在以前电缆报上看到过这里也提出我们查找断点和短路的思路。
断路:电容方法计算L=UX*S/P,(L为断线距离,S为电缆长度;UX测量端断线工作电容)。
这种方法测量结果与实际断线点差距相当大,浪费了人力物力。
短断:计算电阻这种方法是L=A*S/(A+B),(L为断线距离,S为电缆长度;A、B 测量端短路线电阻)这种方法是现在电缆企业最有效的方法但也存在着电阻测量精度问题。
经过不断地对事故分析和总结,我们发现电线断路有一个规律表现明显的就是市话线、成对或成组的电线等。
就是我们测的断路电容要比正常单线电容要大,而正常线的电容没有多大的变化都非常接近,断路电容大其是也是必然的,不管我们测的是A端还是B端测量都是和地或是正常线对,这样就存在不仅是一对还有地和其它线对的耦合电容。
这里介绍断路计算公式1:L=SQRT(UA*(U-UB))/(SQRT(UA*(U-UB))+SQRT(UA*(U-UB)))断路计算公式2:L=((UA+(U-UB))/(2*U))*S两式中:L--电缆A端至断点长度,mS--电缆全长,mUA--为A端测断线电容,pFUB--B端测断线电容pFU--正常线电容,pF这两种方式第一种计算方法误差范围要比第二种方法小得多,但需要过程中长期的测量。
第一种方法是普遍使用的方法。
这里要说明的是测量固有误差仍不可避免的。
除有公式计算外,还可以利用现有设备进行查找,所需设备:工频火检机,通用型数字万用表。
用这种方法找断点需要前提条件的,如果线带屏蔽的话最好用工式计算,如果没带屏蔽那用工频火检机利用电感找断点误差点几乎为零。
方法:利用计算公式计算出大概位置,然后测量电线外护套厚度,假如外护套厚度为0.8mm那么工频火检电压升到5kV,(这里掌握个原则火检电压升多少,要看万用表电感强弱不能太大防止烧表)电线两端线芯绝缘和护套削皮。
泄漏同轴电缆分析计算方法的研究
a
length,angle,number and
on
period of slots,the
significant impact
the basic propagation constant,aperture
人为地沿着同轴电缆在其外导体上开槽、开孔或者编织的方式,周期性或者非周期性配置
开槽口,制造出泄漏同轴电缆。信号在该电缆传输的过程中,沿着同轴电缆轴向分布的每 一个开槽口都是一个电磁波的辐射源,能将电磁能量的一部分按照特定要求从开槽口以电
磁波的形式放射到外部空间中。因此,泄漏同轴电缆同时具备传输线和辐射天线的双重特 性,所以它不仅能沿着其轴向传输信号,还能沿着其径向辐射电磁波。辐射的电磁波信号 可以被电缆沿线与电缆有一定距离的接收设备接收,相反,由移动发射机发射的信号也可
field and radiation field,coupling loss
and
SO
on.In addition,this thesis discusses the effect of
the slot width to the aperture field and the optimization of the
漏缆基本传播常数、缝隙口面电场、辐射场以及耦合损耗等指标数据,分析各参数规律特
性,总结泄漏同轴电缆传播特性及场强分布规律。结果分析表明,缝隙长度、倾斜度、缝
隙周期及数目、频率等因素对漏缆基本传播常数、口面场及辐射场、耦合损耗等均有显著
影响。此外,还特别探讨了缝隙的宽度对口面电场分布及算法优化的作用效果。
漏汇同轴电缆电容的有限差分法求解
位 的差分方程 , 出了径向各分界面处 的边界条件并进行了离散化 , 给 得到 了电容和特性阻抗的计算 式 .然后对该
方法 的 计 算 精 度 及 人 为设 置 的 外 边 界 对计 算结 果 的影 响进 行 了讨 论 , 出 了 电容 收敛 曲线 。 后 对 漏 缆 缝 隙 角 给 最
度对电容值 及特性阻抗的影响情况进行了研究
漏 泄 同轴 电缆 电容 的有 限 差 分法 求 解
施 华 舒 琳 裴 涛 王 均 宏 , , ,
(北 方 交通 大学 光 波 技 术 研 究 所 , 京 北 10 4 北 京 中铁 全 路 无线 技 术 中心 , 京 04 0 北 10 7 ) 00 3
摘
要 : 有 限 差 分 法 对 漏 世 同 轴 电 缆 的 电 容 进行 r 算 文 中首 先 从 L pae方 程 出 发 导 出 了 漏缆 横截 面 内 电 用 计 al c
维普资讯
第2 4卷 第 3期
2 00 2年 6月
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J OURNAL OF THE CHI NA RAI AY oCI LW S ETY
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文 章 编 号 : 0 18 6 ( 0 2 0 — 0 6 0 1 0 —3 0 2 0 ) 3 0 3 —4
a[ z d. ye
Ke w r s:la y c a ilc b e;f ied fe e c e h d;c p c t n e h r c e it mp d n e y od e k o xa a t i t if r n e m t o n a a i c ;c a a t r i i e a c a s c
无线通信中泄漏同轴电缆的传输衰减模型
无线通信中泄漏同轴电缆的传输衰减模型郭进喜;刘扬;刘中华;李申月【摘要】漏缆无线通信系统在铁路隧道中应用越来越广泛,目前漏缆的研究大多是针对漏缆结构设计和外部辐射模式进行展开的.在根据漏缆的等效电路图,计算漏缆的阻抗和导纳,建立漏缆的数学模型.在外部模式耦合影响下,定义了弱耦合系数,得出了漏缆的传输衰减模型.通过仿真计算得出衰减和频率的关系图,衰减随频率增大而增大;并通过对1/2″漏缆进行实验,得出漏缆衰减的实测值和衰减模型仿真结果的一致性.%The application of the leaky cable wireless communication system in railway tunnels is more and more widely. At present,most of the research on the leaky cable is carried out for the design of the leaky cable and the external radiation mode. Based on the equivalent circuit diagram of the leaky cable,the impedance and admittance of the leaky cable are calculated,and the mathematical model of the leaky cable is established. In the influence of external mode coupling,weak coupling coefficient is defined, and the transmission attenuation model of the leaky cable is obtained. The relation between attenuation and frequency is obtained by simulation,it show that the atten-uation increases with frequency. Through the experiment of(1/2)″leaky cable,the consistency between the meas-ured value of attenuation of cable and the attenuation model is obtained.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)007【总页数】4页(P143-146)【关键词】漏缆;传输衰减;耦合系数;衰减模型【作者】郭进喜;刘扬;刘中华;李申月【作者单位】中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院,北京100083;江苏亨鑫科技有限公司,宜兴214222;江苏亨鑫科技有限公司,宜兴214222【正文语种】中文【中图分类】TM248泄漏同轴电缆简称漏缆,是一种微波通信电缆,外导体均匀规则的槽孔使通信信号辐射到电缆周围空间,为铁路隧道的半封闭空间提供了无线通信解决方案。
巴伦馈线计算公式
巴伦馈线计算公式
P = 2 * π * f * U * I * (cos(θ1) - cos(θ2))
在这个公式中,P表示无功功率损耗,f表示输电频率,U表示线路的电压,I表示线路的电流,θ1和θ2分别表示线路起始端和终止端的功率因数。
根据这个公式,我们可以得出一些结论:
1.无功功率损耗与电流平方成正比。
这意味着输电线路中的无功功率损耗随着电流的增加而增加,所以减小电流是减少无功功率损耗的有效方法之一
2.无功功率损耗与电压平方成正比。
这意味着输电线路中的无功功率损耗随着线路电压的增加而增加,所以降低线路电压可以减少无功功率损耗。
3.无功功率损耗与功率因数差值成正比。
这意味着输电线路中的无功功率损耗随着起始端和终止端功率因数之间的差异而增加,所以通过提高功率因数可以减少无功功率损耗。
基于巴伦馈线计算公式的这些结论,我们可以采取一些措施来降低输电线路的无功功率损耗。
例如,我们可以通过提高线路的功率因数来减少无功功率损耗,使用更大的导线尺寸以降低电流从而减少无功功率损耗,或者提高线路的电压以降低无功功率损耗。
总之,巴伦馈线计算公式是一种评估输电线路无功功率损耗的公式,通过该公式可以计算出电流损耗和电压损耗,并根据计算结果采取相应的措施来降低无功功率损耗,提高输电线路的效率和性能。
漏泄同轴电缆的性能参数及其影响因素的研究
Q 。由 上式可知, a c - 5 J t 厂 成正比关系, 即工作频率越高,
导体衰减越大。a c 与导体电导率 / 0成反比,因此,选用具
有较 高电导率 的铜 管作为 电缆 的内外导体 ,可 有效地降低
9 0 0 M I t z( 5 0 % / 9 5 % )
l 圈 C [ 通 a b l 信 e s & 电 O p 缆 t i c a 及 l C a 光 b l e 缆 s ]
射状态 ,其 它模 处于非辐射状 态”条件 时的频率范 围。通 漏泄 同轴 电缆 的介质 衰减 可用式3 表示 ,其 中t g 6为 常 ,漏泄 同轴 电缆的使用频带 与其外导体 上所开槽孔 的排 介质 的损耗 角正切 ,它与介质衰减成正 比。为了得到较小 列 方式有着直接 的关系。根据空 间谐波辐射理论 ,漏泄 同 的介质损耗 角正切 ,可采 用物理发泡聚 乙烯作 为电缆的绝 轴 电缆的最佳使用频带被限制在一1 次单 模辐射区域 内。然 缘 介质。 而 ,为了满足移动通信 使用频带 日益扩展 的需 求 ,必须要 抑制掉 一 1 次模 辐射区域 内的部分或全部 高次谐波。 目前 , 通过在 漏泄同轴 电缆外导体 上开一 系列 大小 、形状 与原槽
・ 0 1 g ㈢ …
( 或2 m )远 的标准 半波长偶 极子 天线所 接收 到 的功率 ,
其 中, 是 自由空间 的波长 ;r 是 漏泄 同轴 电缆 与标 准耦合 天线之 间的垂 直距离 。 由式4 可知 ,耦 合损耗 与辐
式 中 ,L 。 为耦合 损耗 ;P 为距 离漏 泄 同轴 电缆 1 . 5 m 射衰减成反 比 ,在实际 工程 应用 中,要避免耦 合损耗太小 而造成传输衰减急剧增加 的情况。
有限长同轴电缆电容的数值计算方法
=!
引 言
"这 单 相 电 缆 现 已 广 泛 地 用 于 电 力 传 输 种 电 缆 & ! 常 采 用 同 轴 结 构 内 层 导 体 是 电 缆 的 芯 线 最 外 层 导 ! 电 缆 的 芯 线 和 屏 蔽 层 之 间 填 体 是 屏 蔽 层 或 者 铠 装 ! "近 ! 充 着 绝 缘 材 料 屏 蔽 层 外 层 覆 盖 着 护 套 年 来 这 ! 种 结 构 的 电 缆 也 开 始 应 用 于 雷 电 保 护 系 统 作 为 将 雷 电 流 传 输 到 大 地 的 引 下 线 导 线"因 此 该 种 电 缆 需 要 经 常 承 受 雷 电 瞬 态 过 电 压 和 过 电 流 于 雷 电 "由 瞬 态 过 电 压 和 过 电 流 可 能 引 起 很 多 问 题 如 电 缆 绝 ! 缘 的 损 坏 电 子 设 备 的 电 磁 干 扰 等 了 解 决 这 些 ) "为
Y 9 4 5 + % ( ' + 7< ; 9 E 5 4 X A 4 =AI 5 I 7 B 9 . I 7 9 F 5 = . > A L 7 =< 4 5 8 7 = ; 4 79 5= 7 9 7 4 I @ B 79 F 78 A A 8 @ 9 A B 8 7I A 9 4 @ Z5 E8 5 A Z @ A D E @ B @ 9 7 . < D 5 B A > D 7 LX @ 9 F# G B9 F @ L< 4 5 8 7 = ; 4 79 F 78 A > D 7 LA 4 74 7 4 7 L 7 B 9 7 => ; I > 7 45 E8 F A 4 7 =8 D @ B = 4 @ 8 A DL ; 4 E A 8 7 LA I 5 B C8 < ?AB C ? C X F @ 8 F= @ 7 D 7 8 9 4 @ 8I A 9 7 4 @ A D @ L E @ D D 7 = # ( F 77 Z 9 7 4 B A D L ; 4 E A 8 7 @ L8 5 H 7 4 7 =X @ 9 F @ B L ; D A 9 7 =L F 7 A 9 F # ( F 7 B7 A 8 F8 A > D 7 @ L= @ H @ = 7 = @ B 9 5AL 7 95 E 8 D @ B = 4 @ 8 A D 7 D 7 I 7 B 9 LA D 5 B F 78 A > D 7A Z @ L #, H 7 4 A 7< 5 9 7 B 9 @ A D A B =7 D 7 8 9 4 @ 8E @ 7 D =7 ; A 9 @ 5 B LA 4 79 F 7 B7 L 9 A > . ? C9 C [ D @ L F 7 =4 7 L 7 8 9 @ H 7 D 5> ; @ D =AI A 9 4 @ Z7 ; A 9 @ 5 B # ( F 4 5 ; FI A 9 4 @ Z8 A D 8 ; D A 9 @ 5 B 9 F 78 A A 8 @ 9 A B 8 7I A 9 4 @ Z5 E 9 F 78 A > D 7 L8 A B < ?9 [ C < > 75 > 9 A @ B 7 = # V 5 4 9 @ 8 A D 8 A > D 7 @ B L 9 A D D A 9 @ 5 B 9 F 7B ; I 7 4 @ 8 A D 4 7 L ; D 9 L E 5 4 9 F 7 8 A A 8 @ 9 A B 8 7I A 9 4 @ ZA 4 7< 4 7 L 7 B 9 7 = # O 5 I A . ? < < ?8 < 4 @ B @ 9 FA9 X 5 . = @ I 7 B L @ 5 B A D B ; I 7 4 @ 8 A DI 7 9 F 5 =9 F 7< 4 5 8 7 = ; 4 7< 4 7 L 7 B 9 7 = @ LH A D @ = A 9 7 =E @ B A D D # CX ? I : $ % . 5 8 5 A Z @ A D 8 A > D 7 L 8 A A 8 @ 9 A B 8 7I A 9 4 @ Z 7 9 F 5 =5 EI 5 I 7 B 9 E @ B @ 9 7 D 7 B 9 F A H 7 4 A 7< 5 9 7 B 9 @ A D 7 ; A 9 @ 5 B A H 7 4 . < C C [ ;< A 77 D 7 8 9 4 @ 8 A D . E @ 7 D =7 ; A 9 @ 5 B C [
综合布线系统管槽容量计算
技术交流群:只限加四川朋友群68170373四川IT技术综合布线系统管槽容量计算1、订货总量(总长度M)=所需总长+所需总长*10%+总点数*62、整数用线量(总长度M)=楼层*每层用线量每层用线量=[0.55*(最远点距离+最近点距离)+6]*楼层信息点数3、总长度=最短信息点长度+最长信息点长度/2*总点数*3.3*1.2注:得出的长度为英尺用线箱数计算用线箱数=总长度(单位米)/305+1用线箱数=总长度(英尺)/1000+11.确定电缆长度确定媒介布线方法和布线路由确定每个电信接线间所要服务的区域确定距服务接线间最近的to位置的最短电缆走线a确定距服务接线间最远的to位置的最长电缆走线b按照可能采用的电缆路径测量每个走线距离:计算平均电缆长度al=(a+b)/2计算上下浮动的电缆长度s=al*10%确定接线间端接容差c<视接线间培植不同而变化>确定工作区落差长度d<只在头顶上方布线时按这一参数>计算总平均电缆表度tcl=al+s+c+d2.订购电缆:计算实例最大订购长度/电缆走线的平均长度=每箱的电缆走线数305m/23.6m=12.8走线数(箱)<舍点尾数后为12>因为没个电信插座代表单根导线,则总电缆走线数等于电信插座总数,所以:电信插座的数量/走线数(箱)=电缆的箱数即:140/12=11.6 近位后=12水平子系统订购线缆计算实例1、平均电缆长度=(最远F+最近N两条电缆总长)÷2总电缆长度L=(平均电缆长度+备用部分(平均长度的10%)+端接容差(一般设为6 m))×信息总点数楼层用线量L=[0.55(F+N)+6 ]×nn楼层信息点数总用线量L= L i i=1,….,m m为总楼层数2、鉴于双绞线一般按箱订购,每箱305 m(1000英尺,每圈约1 m),而且网络线不容许接续,即每箱零头要浪费,所以每箱布线根数=(305÷平均电缆长度),并取整则所需的总箱数=(总点数÷每箱布线根数),并向上取整3、计算实例a) 例题(错误计算)设有140个信息点。
用有限差分方法求解微波电磁场问题--波导、微带、同轴电容
用有限差分方法求解微波电磁场问题本章主要内容是说明用差分法求解在微波器件和微波技术中常常遇见的一些偏微分方程的边值问题。
我们知道,很多给定边界条件的偏微分方程的求解相当复杂。
除少数情况外,要求它的精确解是颇为困难的,一般采用近似方法。
有限差分法就是经常采用的一种近似方法,它是用离散的、含有有限个未知数的差分方程去替代连续变量的微分方程,并把相应的差分方程的解作为该边值问题数值形式的近似解。
1 用差分方程解拉普拉斯方程在微波系统中很多问题,例如同轴线的台阶电容、谐振腔隙缝处的漏散电容、微带线的特性阻抗等,要求出它们的值,首先就要找出这些线或谐振腔内静电电位分布,这些电位分布是满足拉普拉斯方程的。
用差分方法解拉普拉斯方程是很方便的,所以我们开始就讨论它。
将拉普拉斯方程化成差分方程的方法在很多书上都可找到[6, 7],下面将列出公式而不作推导,仅对差分方程的求解过程作一些简单介绍。
一、基本差分公式我们要求的电位函数u ,它在区域D 内满足下面的拉普拉斯方程02222=∂∂+∂∂yux u (1-1) 在边界上S ,它服从以下条件:()p f u S = (1-2)式中()p f 为边界点p 的函数。
这类问题一般称为第一类边值问题或称狄里赫利问题。
为了用差分方法求解电位分布,先在y x -平面分别作两族平行于x 轴和y 轴的直线,线间的距离为h ,于是各直线的x 和y 坐标分别为:jh y ih x j i == ;式中j i ,为正整数,取值1、2、……。
这样区域D 就被许多边长为h 的正方形所覆盖,在图1-1中示出了这种情况。
各正方形的顶点被称为网格的节点,从图可以看到,各节点所处位置有所不同。
一些节点(例如a 节点)恰落在边界上S ,我们把它叫做边界节点。
有些节点到边界的距离不足h (例如节点b ),这些节点叫做不规则节点。
但是大部分节点到边界的距离大于h ,例如图上的0点,它们属于规则节点。
差分法就是求这些离散节点处u 的近似值。
稀疏编织外导体漏泄同轴电缆的计算机仿真
O 引 言
在漏 泄 同轴 电缆 ( 称漏 泄电 缆 ) 简 设计 开 发过 程 中 , 单 的解析 式计算 已经不 能满 足要求 , 简 必须 通 过
实验进 行测试 或 借 助计 算 机强 大 的 功 能进 行 计 算 。 用 实验 测试漏 泄 电缆特 性 的方法 已经有大 量文 献做 过介 绍 , 在此 不再 赘 述 。 本文 主要 介 绍 用计 算 机 电
示。
1 稀 疏 编 织 外 导 体 漏 泄 同轴 电缆
稀疏 编织 外导 体 漏 泄 同轴 电缆 ( 下 简称 编 织 以
漏 缆 ) 图 1 示 。这 种 漏 泄 电缆 的 特点 在 于 其 外 如 所
磁仿 真 软件对 稀疏 编织 外导 体漏 泄 电缆 进行 仿 真 的
方法 和结 果 。 计算 机 电磁仿 真 技 术 现在 应 用很 广 , 以进 行 可 天线 、 微波 器件 、 传输 线 、 电磁 干扰 等多方 面分 析 , 其 核心部 分是 电 磁数 值 计 算 。通 常 , 电磁 数 值计 算 的 方法 有 : 限 单 元 法 ( E 、 域 有 限 差 分 法 有 F M) 时
离散模 型 。即通 常 所 说 的单 元 网格 划 分 , 产 品 几 将 何 模 型用 许 多 微 小 的 四 面体 或 六 面 体 来 表 示 ; 3 () 施 加激 励源 和 边界 条 件 ; 4 ( )设 置计 算 收敛 条件 和 后处 理参 数 ;5 ( )数 值 计算 ;6 ( )数 据处 理 和 图形 显
Ab t a t ssmpe fr l c luain a n t e h e d f h e in a d d v lp n fla y c a il a ls i i sr c :A i l mua ac lt sc n o me tten e so e d s n e eo me t k o xa b e , s o o t g o e c t
综合布线工程设计中的常用计算公式
综合布线设计中的常用计算公式1.RJ-45头的需求量m=n*4+n*4*15%m:表示RJ-45接头的总需求量n:表示信息点的总量4:表示每个信息点要准备4个RJ-45头n*4*15%:表示富余量2.信息模块的需求量m=n+n*3%m:表示信息模块的总需求量n:表示信息点的总量n*3%:表示富余量3.线缆用量计算(1) 可靠算法:C=0.55×(L+S)+6F=Floor(305/C)B=Ceiling(n/F)式中:L—离FD最远信息插座的距离;S—离FD最近信息插座距离;C—平均每个信息点的电缆长度;F—每箱双绞线能安装的信息点数量;Floor()—向下取整Ceiling()—向上取整B—所需电缆总箱数(305米/箱);n—信息点数量。
(2) 估算法:先求出总线缆用量,再除以每箱线的标准长度,可得到所需线缆的箱数,再加上富余量。
C=[0.55*(L+S)+6]*nL:本楼层离管理间最远的信息点距离S:本楼层离管理间最近的信息点距离n:本楼层的信息点总数0.55:备用系数6:端接容差B: 所需电缆总箱数(305米/箱)∑C: 各层电缆长总和2:线缆箱数的富余量,信息点越多,富余量越大。
4.对槽、管规格的选择(1) 查表法:根据槽(管)内需要容纳的线缆数量去查表得到所需槽、管的规格型号。
(2) 估算法:在选择线槽时,线槽的截面积=水平线缆面积×3。
(3) 精确算法:槽(管)截面积=(n×线缆截面积)/[70%×(40%~50%)] 式中:n——用户所要安装的多少条线(已知数);线缆截面积——选用的线缆面积;70%——布线标准规定允许的空间;40%~50%——线缆之间浪费的空间。
5.设备间使用面积的计算方法设备间的面积应根据能安装所有屋内通信线路设备的数量、规格、尺寸和网络结构等因素综合考虑,并留有一定的人员操作和活动面积,最低面积不应小于10平方米。
(1) 当计算机系统设备已选型时,可按下式计算式中:A—设备间使用面积(平方米);K—系数,取值为5~7;S—计算机系统及辅助设备的投影面积(平方米)。
电容容量的计算方法
电容容量的计算方法电容可是电路里超有趣的一个元件呢!那电容容量怎么计算呀 。
对于平行板电容器,它的电容计算公式是C = (ε S)/(d)。
这里面的字母都有自己的小秘密哦。
ε是电介质的介电常数,就像是电介质的一个特殊属性标识。
不同的电介质,这个数值就不一样。
比如说真空的介电常数是一个固定的值,而像陶瓷啊、云母这些材料的介电常数就和真空的不一样啦。
S呢,就是平行板电容器极板的正对面积。
你可以想象这个极板就像两个面对面的大饼,这个大饼的面积越大,能储存的电荷就可能越多,电容也就越大呢。
d是极板间的距离,极板离得越远,电容就会越小,就好像两个人离得远了,互相之间能“交流”的电荷就少啦。
要是在串联电路里的电容计算又有点不一样啦。
串联电容的总电容的倒数等于各个电容倒数之和。
这就好比几个小伙伴一起做一件事,大家的效率(这里类比电容容纳电荷的能力)相互影响,最后总的效果不是简单相加,而是要按照这个倒数相加再取倒数的规则来计算。
比如说有电容C_1、C_2串联,总电容C=(C_1× C_2)/(C_1 + C_2)。
在并联电路里呢,就简单一些啦。
并联电容的总电容等于各个电容之和。
这就像几个小存钱罐并联起来,总的存钱量(类比电容容纳电荷的能力)就是每个存钱罐容量之和。
如果有C_1、C_2并联,总电容C = C_1+C_2。
电容容量的计算其实也不是特别难啦,只要理解了这些基本的公式和原理,就像掌握了一把小钥匙,可以打开电容这个小世界的大门哦。
在实际的电路设计或者电路分析中,准确计算电容容量可是很重要的呢,就像厨师做菜要准确放调料一样,多一点少一点都会影响最后的“味道”,也就是电路的性能啦。
八字槽漏泄同轴电缆电容的有限差分法计算
八字槽漏泄同轴电缆电容的有限差分法计算许悦;李明儒;郭雁林;李民;王震【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2012(025)006【摘要】用三维有限差分法对漏泄同轴电缆的电容进行了计算。
文中首先由拉普拉斯方程导出封闭段和开槽段漏缆电位的差分方程,结合各分界面处的边界条件进行离散化,得到了电位的计算式,进而得到电容的计算式。
讨论了该方法的计算精度对计算结果的影响,并与同规格漏缆实测值比较,验证了该方法的有效性。
最后研究了漏缆缝隙角度对电容值的影响情况。
%The capacitance of the Leaky Coaxial Cable (LCX) with eight-shaped slot is calculated by the Three-Dimensional Finite Difference Method. The differential equation of electrical potential in the Closed segment and Slotted segment of the LCX is derived from Laplace equation. The boundary conditions between interfaces and their discrete forms are given. The expressions for electrical potential and capacitance are obtained. The effect of the accuracy of this method on the calculation result is discussed. The result is compared with the measured value of LCX with the same specifications, which validates the effectiveness of this method. Finally, the influence of the slot angle on the capacitance of the LCX is analyzed.【总页数】4页(P53-55,59)【作者】许悦;李明儒;郭雁林;李民;王震【作者单位】西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071;西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071;西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071;西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071;西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071【正文语种】中文【中图分类】TN813【相关文献】1.用时域有限差分法对槽线特性的全波分析 [J], 李媛;罗贺琴;言华2.八字槽漏泄同轴电缆的设计及其性能研究 [J], 寿皓;张莉3.直线法结合有限差分法计算多层多导体传输线电容和电感矩阵 [J], 朱汉清4.互连线分布电容偏差计算的非均匀有限差分法 [J], 张瑛;肖亮;吴慧中;孙晋5.漏泄同轴电缆电容的有限差分法求解 [J], 施华; 舒琳; 裴涛; 王均宏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
同轴电缆的特性阻抗计算
同轴电缆的特性阻抗计算同轴电缆特性阻抗拉普拉斯方程矩形网格同轴电缆的横截面可以看做是两个同心圆。
外圆半径为2,内圆半径为1。
外圆上的电势为1,内圆上的电势为0。
我们依据这些条件,通过编写matlab程序来计算出同轴缆线的特性阻抗。
首先介绍一下计算中所用到的物理学公式。
特性阻抗的公式为如下所示,C 为电容,C0为光速。
由这两个公式,我们可将求解阻抗的问题转化为求解电量的问题。
此时我们可以使用高斯公式。
为了处理截面上的问题,我们将面积分化为线积分。
本次计算过程中编程采用的方法是逐次超松弛迭代法。
先将同轴电缆的截面按矩形网格进行划分。
由于同轴电缆截面具有对称性,为了缩短程序运行时间,我们可以先计算四分之一截面内的电位分布。
电位的迭代公式如下。
由于这个程序采用矩形网格来处理圆的问题,所以处理精度和处理速度都没有采用极坐标处理理想。
如果希望得到跟极坐标情况下同样误差的结果,则需要耗费更多的计算时间。
图一为基本算法。
图二、图三、图四分别是将代误差率为百万分之一时的特性阻抗、电势分布图和电场分布图。
在文章的最后附有程序的代码。
建立一个所有元素均是nan的矩阵U在U中将1/4个圆环离散化(圆环所包括的点取0)将所有点的c1 c2 c3c4分别存入四个与U同维的矩阵C1 C2C3 C4中U(i,j)=0时上下左右是否有nan有没有U(i,j)为边界点计算c1 c2 c3 c4中不等于1的值U(i,j)不为边界c1=c2=c3=c4=1将边界上的电势值和C1 C2 C3 C4带入迭代公式开始反复迭代矩阵U若干次迭代后便得出在四分之一个圆环内的电势分布图一图二图三图四程序代码:clcclear all;ticr1=2;r2=1;n=.01;c=299792458;%err=8.854e-12;wuchalv=.0001;x=-r1:n:r1;y=r1:-n:-r1;l=length(x);dones=ones((l+1)/2);dlens=n*dones;dianwei_1=NaN((l+1)/2);[X,Y]=meshgrid(x,y);for i=1:(l+1)/2for j=1:(l+1)/2if X(i,j)^2+Y(i,j)^2<=4&&X(i,j)^2+Y(i,j)^2>=1dianwei_1(i,j)=0;elseendendenddianwei_2=isnan(dianwei_1);len3=dlens;for i=1:(l+1)/2for j=1:(l+1)/2-1if dianwei_2(i,j)==1&&dianwei_2(i,j+1)==0len3(i,j+1)=abs(abs(sqrt(r1^2-Y(i,j+1)^2))-abs(X(i,j+1)));elseendendendlen3((l+1)/2,1)=0;len2=len3';len1=dlens;for i=1:(l+1)/2for j=1:(l+1)/2-1if dianwei_2(i,j)==0&&dianwei_2(i,j+1)==1len1(i,j)=abs(abs(sqrt(r2^2-Y(i,j)^2))-abs(X(i,j)));elseendendendlen4=len1';c1=len1./n;c2=len2./n;c3=len3./n;c4=len4./n;dianwei_3=[dianwei_1 dianwei_1(:,(l+1)/2);dianwei_1((l+1)/2,:) NaN]; dianwei_4=dianwei_3;dianwei_5=dianwei_3;maxerl=1;en=1;while maxerl>=0for i=1:(l+1)/2for j=1:(l+1)/2if c1(i,j)==1&&c2(i,j)==0&&c3(i,j)==0&&c4(i,j)==1dianwei_3(i,j)=1;elseifc1(i,j)==1&&c2(i,j)<1&&c2(i,j)>0&&c3(i,j)==0&&c4(i,j)==1dianwei_3(i,j)=1;elseifc1(i,j)==1&&c3(i,j)<1&&c3(i,j)>0&&c2(i,j)==0&&c4(i,j)==1dianwei_3(i,j)=1;elseif c1(i,j)==0&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)==0dianwei_3(i,j)=0;elseifc1(i,j)==0&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)<1&&c4(i,j)>0dianwei_3(i,j)=0;elseifc1(i,j)<1&&c1(i,j)>0&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)==0dianwei_3(i,j)=0;endendendfor i=2:(l+1)/2forj=2:(l+1)/2 %c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c3(i,j)*dianwei_3(i,j +1)+c1(i,j)*dianwei_3(i,j-1))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+(( c4(i,j)*dianwei_3(i-1,j)+c2(i,j)*dianwei_3(i+1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*( c2(i,j)+c4(i,j)))))/((c1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));ifc1(i,j)==1&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)<1&&c3(i,j)>0&&c4(i,j)==1dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c3(i,j)*dianwei_3(i ,j+1)+c1(i,j))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+((c4(i,j)*dianwei _3(i-1,j)+c2(i,j)*dianwei_3(i+1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j) ))))/((c1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));elseifc1(i,j)==1&&c2(i,j)<1&&c2(i,j)>0&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)==1dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c3(i,j)*dianwei_3(i ,j+1)+c1(i,j)*dianwei_3(i,j-1))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+ ((c4(i,j)+c2(i,j)*dianwei_3(i+1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j) ))))/((c1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));elseifc1(i,j)<1&&c1(i,j)>0&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)==1dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c1(i,j)*dianwei_3(i ,j-1))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+((c4(i,j)*dianwei_3(i-1,j )+c2(i,j)*dianwei_3(i+1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j)))))/((c 1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));elseifc1(i,j)==1&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)<1&&c4(i,j)>0dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c3(i,j)*dianwei_3(i ,j+1)+c1(i,j)*dianwei_3(i,j-1))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+ ((c4(i,j)*dianwei_3(i-1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j)))))/((c 1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));elseifc1(i,j)==1&&c2(i,j)<1&&c2(i,j)>0&&c3(i,j)<1&&c3(i,j)>0&&c4(i,j)==1dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c3(i,j)*dianwei_3(i ,j+1)+c1(i,j))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+((c4(i,j)+c2(i,j) *dianwei_3(i+1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j)))))/((c1(i,j)*c3 (i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));elseifc1(i,j)<1&&c1(i,j)>0&&c4(i,j)<1&&c4(i,j)>0&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c1(i,j)*dianwei_3(i ,j-1))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+((c4(i,j)*dianwei_3(i-1,j ))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j)))))/((c1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)* c4(i,j)));elseif c1(i,j)==c2(i,j)==c3(i,j)==c4(i,j)dianwei_4(i,j)=0.25*(dianwei_3(i-1,j)+dianwei_3(i+1,j)+dianwei_3(i,j+ 1)+dianwei_3(i,j-1));endendenddianwei_4((l+1)/2+1,:)=dianwei_3((l+1)/2-1,:);dianwei_4(:,(l+1)/2+1)=dianwei_3(:,(l+1)/2-1);dianwei_5=dianwei_4;dianwei_4=dianwei_3;dianwei_3=dianwei_5;er=abs(dianwei_3-dianwei_4);maxer=max(max(er));[q,w]=find(er==maxer);e=length(q);erl=zeros(1,e);for o=1:eerl(1,o)=er(q(o),w(o))-(wuchalv)*dianwei_3(q(o),w(o));endmaxerl=max(max(erl));for i=2:(l-1)/2p(i-1)=(dianwei_3(i-1,i-1)-dianwei_3(i,i))/(n*sqrt(2))*2*pi*(2-(i-1)* n)*sqrt(2);endk1=1;for k=1:(l-1)/2-1if ~isnan(p(k))==1Q(k1)=p(k);k1=k1+1;endendQ1=mean(Q');for i=2:(l-1)/4p1(i)=(dianwei_3((l+1)/2,i-1)-dianwei_3((l+1)/2,i))/(n)*2*pi*(2-(i-1) *n);endP1=mean(p1');R1=[Q1 P1];dianrong=mean(R1)*err;Z(en)=1/(c*dianrong);en=en+1;endplot(Z);hold onM=1/c/(2*pi*err/log(r1/r2));plot(M*ones(1,length(Z)),'-r');xlabel('迭代次数');ylabel('特性阻抗');text(1000,M,'理论值')hold offdianwei_6_1=fliplr(dianwei_3);dianwei_6_2=dianwei_3;dianwei_6_3=flipud(dianwei_3);dianwei_6_4=fliplr(dianwei_6_3);figure(2)dianwei_6=[dianwei_6_2(1:(l+1)/2,1:(l+1)/2)dianwei_6_1(1:(l+1)/2,3:(l+1)/2+1);dianwei_6_3(3:(l+1)/2+1,1:(l+1)/2) dianwei_6_4(3:(l+1)/2+1,3:(l+1)/2+1)];contourf(X,Y,dianwei_6);figure(3)[cc ch]=contour(X,Y,dianwei_6,15);clabel(cc);hold on[FX,FY]=gradient(dianwei_6,1,-1);quiver(X(1:20:401,1:20:401),Y(1:20:401,1:20:401),-FX(1:20:401,1:20:40 1),-FY(1:20:401,1:20:401));hold offtoc个人总结a) 本次作业的主要目的是练习一下用计算机处理FDM 。
计算电磁学2有限差分法
hn yn+1 ≈ yn + ( f (xn, yn ) + f (xn+1, yn+1)) 2 ⎧ yn +1 = yn + hf ( xn , yn ) ⎪ ⇒⎨ hn ⎪ yn +1=yn + 2 ( f ( xn , yn ) + f ( xn +1 , yn +1 ) ) ⎩
cem@
龙格-库塔法
然后,再用ω常数对它们进行线性组合
K=ω1 K1+ω2 K 2+...+ωr K r
并且作为yn+1到yn的增量,得到n+1步长处的结果
yn +1 = yn + K=yn + ω1 K1+ω2 K 2+...+ωr K r
这些与计算函数无关的常数如何去确定?这也是 龙格-库塔法的关键,思路是:即要计算函数的增 量,就要想到泰勒展开方法,上式中每个K值就 是在处附近的值。
' n '' n ''' n
如果该关系式能够一直维持到第m阶仍能成立, 但m+1阶不再成立,就称为m阶龙格-库塔法
γ j = f n , j = 1, 2, , m
j −1
cem@
龙格-库塔法
⎧ω1 + ω 2=1 ⎪ 1 二阶龙格-库塔法的系数方程组 ⎨ ⎪α 2ω 2= β 21ω 2= 2 ⎩ 这是一个不定方程组,也就是方程的变量的数目 多于方程个数,因而方程的解有多个。上式如果 取α2=β21=1,ω1=ω2=1/2
差分与差商
对偏导数,可仿照上述方法,将表示为:
∂u u ( x + h, y, z ) − u ( x, y, z ) ≈ h ∂x
巴氏计量槽设计计算方法之欧阳术创编
巴氏计量槽1.2.设计参数Q max =56400m 3/s(K=1.41),最高秒流量为0.653m 3/s 。
3.设计计算2.1上游渠道 上游渠道流速V 1取0.9m/s ,水深H 1取0.6m ,则 =⨯==6.09.0653.011max H V Q B 1.2 (m)上游渠道长度 L 1=2.5B=2.5*1.2=3 (m)2.2计量槽基本尺寸(1)咽喉宽度W 。
计量槽咽喉宽度取渠道宽度的0.5倍,则 W=0.45B=0.5*1.2=0.6 (m)(2)校核上游渠道宽度B 1B 1=1.2W+0.48=1.2*0.6+0.48=1.2 (m)(3)渐扩段出口宽度B 2B 2=W+0.3=0.6+0.3=0.9 (m)(4)下游渠道水深。
下游与上游的水深比取0.6,则下游渠道水深H 2=0.6H 1=0.6*0.6=0.36 (m)(5)上游渐缩段长度CC=0.5W+1.2=0.5*0.6+1.2=1.5 (m)(6)上游水位观测孔位置。
上游渐缩段渠道壁长度为=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=22225.126.02.12C W B A 1.53 (m) 水位观测孔位置D=2A/3=2*1.53/3=1.02 (m)(7)巴氏槽长度。
咽喉段长度0.6m,下游渐宽段长度0.9m,巴氏槽长度L 2=C+0.6+0.9=1.5+0.6+0.9=3 (m)3.下游渠道长度L 3=5B=5*1.2=6 (m)4.上下游渠道及巴氏槽总长度L=L 1+L 2+L 3=3+3+6=12 (m)L/B=12/1.2=10≥10,符合要求。
5.巴氏计量槽的工程内容:平面尺寸L*B=17.2m*2.6m,渠道宽1.2m,最大有效水深2.4m ,采用超声波水位计,测量范围采用0.5-1.5m,精度为0.001。
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Elc rn c S i & T c . J n . 5.2 1 e t i c. o eh /u e1 02
八 字 槽 漏 泄 同轴Biblioteka 电缆 电容 的有 限差 分 法计 算
许 悦 ,李 明儒 ,郭雁林 ,李 民,王 震
( 西安 电子科技 大学 电子工程学院 ,陕西 西安 70 7 ) 10 1
度 对 电容 值 的影 响 情 况 。 关 键 词 漏 泄 同轴 电缆 ;八 字 槽 ;有 限差 分 法 ; 电容 中 图分 类 号 T 83 N 1 文献标识码 A 文章编号 10 7 2 2 1 )6— 5 0 0 7— 80(02 0 0 3— 4
Ca c l to f t pa ia c fLe ky Co x a b e wih g - ha e o l u a i n o he Ca c t n e o a a i l Ca l t Ei htS p d Sl t By t he Thr e Di n i na nie Di1 r nc e h d e . me to lFi t fe e e M t o .
t erd s rt omsae gv n. Th x r sin ree tia oe t n a a i n ea eo tie . T eefc fte h i icee fr r ie ee p eso sf lcrc p tni a d c p ct c r b an d o l l a a h fe to h
T re Di n in i i fee c to . T e d fee ta q ain o lcrc lp tnili h o e e me t h e . me so a F n t Di r n e Meh d l e f h i rn ile u t fee t a oe ta n t e Cls d s g n f o i
改 变 电容值 变化 情况 。
漏 缆 , 同时具 有传 输 、 是 发射 和接 收无 线 电信 号 能力 的
LCX t h a p cfc to s wh c ai ae h fe t e e so h smeh d. Fial t eifu n eo eso wi t es me s e i ain , h i ih v ld tst e ef ci n s ft i t o v n ly, h nl e c f h lt t a ge o h a a i n e o h CX sa ay e . n l n t e c p ct c ft e L a i n lz d
a c r c ft i to n t e c lu ain rs l i ic se c u a y o s meh d o h ac lt e ut s d s u s d. T e rs l s c mp e t h a u e au f h o h e uti o a d wi te me s r d v e o r h l
A s at T ecpc ac ft ek ox lC b ( C bt c h aai neo h Lay C ai al L X)wt e h— ae l scl l e yt r t e a e i i t hpd s ti a ua d b h h g s o c t e
摘
要
用三维有限差分法对漏泄 同轴 电缆的 电容进行 了计 算。文 中首先 由拉 普拉 斯方程 导 出封 闭段 和开槽段漏
缆 电位 的差分 方程 ,结合 各分界面处的边界条件进行 离散化 ,得 到 了电位 的计 算式 ,进 而得 到 电容 的计 算式。讨论 了
该方法 的计 算精度 对计算结果的影响 ,并与 同规格 漏缆 实测值 比较 ,验证 了该方法的有 效性 。最后研 究 了漏缆缝 隙角
a d S otd s g n fte LCX s d rv d fo L pa e e u to n lte e me to h i e e r m a lc q ain. Th o n ay c n i o s b t e nefc s a d i e b u d r o dt n ewe n itra e n i
XU Yue, L ng u, GU0 n i I Mi r Ya ln, LIMi n,W ANG h n Ze
( c olo lcrncE gn eig S h o f e t i n ie r ,Xiin U iest,X ’ 10 1 hn ) E o n da nv ri y i n7 0 7 ,C ia a
Ke wo d la y c a i a l eg ts a e lt f ie dfee c t o y r s e k o xa c b e; ih —h p d so ; i t ifrn emeh d; c p ctn e l n a a ia c
漏 泄 同 轴 电缆 ( ek oxa C be L X) 简 称 L a yC ai a l, C , l
的分布 电容 , 其进 一步推 进采 用三 维有 限差 分方 法 , 将 根 据缝 隙形 状具 体 分 析 剖 分 , 即可 求解 开 有 周 期性 缝 隙 的同轴 电缆 。文 中介 绍 了如 图 1所示 , 对外 导 体 开 有八 字 槽缝 隙 的漏 泄 同轴 电缆 的边 界 处理 方 法 , 讨 并 论 了不 同 的计算 精 度 对 电容值 的影 响 , 以及 倾斜 角 度