单导体传输线矩量法分析(精)

精品文档精品文档PAGE精品文档作业七 单导体传输线的矩量法分析

一、条件和计算目标

已知：地面上方充满介电常数为的均匀介质，其中有一与地面平行，横截面围线为l的长直导体，设该导体的电位为V。

求：（1）矩量法求单导体传输线的单位长度电容 C、单位长度电感L、特性阻抗

2）解析法求平行双线传输线单位长度电容C、单位长度电感L、特性阻抗

3）比较计算结果与理论公式计算结果

二、示意图

图1 单导体传输线 图2 平行双线传输线

三、结果与分析

图3 矩量法与解析法单位长度电容结果比较

图4 矩量法与解析法单位长度电感结果比较

图5 矩量法与解析法特性阻抗结果比较分析:由上述几个图可知，当取 h D时，矩阵法计算得出的单位长度电容约等2于理论公式电容值的两倍，而计算得出的单位长度电感及特性阻抗约等于理论公式电感和特性阻抗计算值的一半。

附程序:

%单导体传输线

clearall

%clf

e0=8.854*10^(-12);

u0=4*pi*10^(-7);

%h=0.2;%离地面高度

d=0.01;%直径

kk=1;N=10;

forh=1.8:0.1:3

circle=d*pi;%周长

len=circle/N;%每段的长度

symst;

D=2*h;

form=1:N

forn=1:N

x1=d/2*cos(pi/N+(m-1)*2*pi/N);

y1=d/2*sin(pi/N+(m-1)*2*pi/N)+h;

x2=d/2*cos(pi/N+(n-1)*2*pi/N);

y2=d/2*sin(pi/N+(n-1)*2*pi/N)+h;

x3=len*cos(pi/2-pi/N-(n-1)*2*pi/N);

y3=len*sin(pi/2-pi/N-(n-1)*2*pi/N);

a1=(x1-x2)^2+(y1+y2)^2;

b1=-2*(x1-x2)*x3+2*(y1+y2)*y3;

c1=len^2;

a2=(x1-x2)^2+(y1-y2)^2;

b2=-2*(x1-x2)*x3-2*(y1-y2)*y3;

c2=c1;

smn(m,n)=int(log((a1+b1*t+c1*t^2)/(a2+b2*t+c2*t^2)),-1/2,1/2);

smn(m,n)=len*double(smn(m,n));

end

end

B=4*pi*e0*ones(N,1);

A=inv(smn)*B;涩纲补灿檩厙餑嘩门澠鲳级逻薺压。

Cap(kk)=len*sum(A);

CC(kk)=pi*e0/log((D+sqrt(D^2-d^2))/d);

LL(kk)=u0/pi*log((D+sqrt(D^2-d^2))/d);

ZZ(kk)=sqrt(u0*e0)/CC(kk);

kk=kk+1;

end单鑽涟购飽礪纖邏踬圇攒規胆哔潁。%矩量法结果

h=1.8:0.1:3

%string=['r','g','b','y','m','k'];

plot(h,eval(Cap),'r-','linewidth',1.5);讷癉熱锁缏飒窥绰擾冈銻迹鐘骂饥。title('平行双线传输线的单位长度电容

C')

xlabel('高度

h(m)'),ylabel('

电容(F)')

holdon%

理论公式结果

plot(h,2*CC,'b--','linewidth',1.5);

holdon

plot(h,CC,'m--','linewidth',1.5);凤从齬唛掙鲣蟻盗荧纫鸟烴銦牆載。legend('矩量法计算结果

','两倍理论公式计算结果

','一倍理论公式计算结果

');

figure(2)

plot(h,1/2*LL,'b--','linewidth',1.5);title('平行双线传输线的单位长度电感

L')

xlabel('高度

h(m)'),ylabel('

电感(H)')

legend('矩量法计算结果 ','理论公式计算结果 ');

holdon

figure(3)

plot(h,1/2*ZZ,'b--','linewidth',1.5);

title('平行双线传输线的特性阻抗 Zc(\Omega)')

xl