屏蔽腔内任意高度线缆端接TVS管电路的电磁耦合时域分析

来源：电子与信息学报杂志2018年第4期北京时间：

作者：叶志红, 周海京, 刘强

单位：1.(重庆邮电大学通信与信息工程学院 重庆 400065)2.(北京应用物理与计算数学研究所 北京 100094)

摘要：该文基于时域有限差分(FDTD)方法和传输线方程，结合插值技术和牛顿迭代法，提出一种新的时域混合算法，能够快速模拟屏蔽腔内任意高度线缆端接瞬态电压抑制(TVS)管电路的电磁耦合问题，并实现空间电磁场与线缆和电路瞬态响应的同步计算。该算法首先利用FDTD方法结合STL网格剖分技术实现屏蔽腔结构的快速建模以及腔体内空间电磁场分布的准确模拟。然后利用传输线方程结合插值技术建立腔体内线缆的场线耦合模型，结合FDTD方法，迭代求解出线缆上的电压和电流响应。对于线缆端接的TVS管电路，列写电压电流方程，采用牛顿迭代法计算得到电路端口的电压响应。通过与电磁仿真软件的计算结果进行对比，验证了所提时域混合算法的正确性。研究表明，该算法能够很好地应用于屏蔽腔内线缆端接负载的TVS管限幅防护设计。

关键词：FDTD方法, 传输线方程, 牛顿迭代法, 任意高度线缆, 瞬态电压抑制管电路

基金资助：重庆市教委科学技术研究项目(KJ1704082)，重庆邮电大学博士启动基金(A2016-88)