【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种导线间电磁耦合的快速计算方法、装置、电子设备及介质，属于电子系统设计。
技术介绍
1、在复杂的电子系统中，考虑电磁耦合效应的建模是电磁兼容性分析中具有挑战性的一个方面。大量的研究和工程经验表明，导线产生的电磁干扰往往会妨碍系统满足设计规格。因此，研究导线的电磁耦合不仅对电子系统设计至关重要，而且在分析电磁兼容性能方面发挥着关键作用。
2、因为数字模型通常简化了真实世界的场景，所以有研究纳入了空间的任意弯曲或考虑不确定的导线位置以此来增加模拟精度。然而，邻近导线也会对建模精度产生影响，在处理大量导线时，导线建模就会变得更加复杂和具有挑战性。等效导线束法(ecbm)被提出简化导线束，并扩展到了接地平面、圆柱形空腔和正交接地平面等各种情况。但是，ecbm需要了解每根导线的负载值，而要在所有导线保持工作状态的情况下获得负载值是极具困难的。在工程设计中，有效评估其他导线的影响又是非常有必要的，因此，利用n根导线系统的耦合模型推导出的计算公式，考虑了其他相邻导线参数对两根导线之间耦合的影响，可以提供导线电磁兼容性设计时的余量值，从而与全电磁仿真一起有效评估导线耦合。
3、综上所述，目前大多是采用等效导线束法(ecbm)简化导线束，缺点是难以在所有导线保持工作状态的情况下获取导线的负载值；因此，需要提供一种导线间电磁耦合的快速计算方法，从而简化基于双导线模型的评估和设计。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种导线间电磁耦合的快速计算方法、装置
2、本专利技术的第一个目的在于提供一种导线间电磁耦合的快速计算方法。
3、本专利技术的第二个目的在于提供一种导线间电磁耦合的快速计算装置。
4、本专利技术的第三个目的在于提供一种电子设备。
5、本专利技术的第四个目的在于提供一种存储介质。
6、本专利技术的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
7、一种导线间电磁耦合的快速计算方法，所述方法包括：
8、构建多导线的分布式参数模型，所述分布式参数模型由自感、互感、自电容和互电容组成；
9、提取分布式参数模型的相关电气参数，所述相关电气参数包括所有导线的磁通量、自感量、互感量和电流；
10、根据分布式参数模型的相关电气参数，计算导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流，从而得到耦合变化值。
11、进一步的，所述提取分布式参数模型的相关电气参数，包括：
12、从多导线的横截面几何参数模型中提取分布式参数模型的相关电气参数。
13、进一步的，所述根据分布式参数模型的相关电气参数，计算导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流，从而得到耦合变化值，包括：
14、根据分布式参数模型的相关电气参数，通过分析n导线模型，得到导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流函数，以计算导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流，所述n导线模型包括一根最强动力导线、一根最敏感导线和n-2根相邻导线；
15、将最敏感导线的耦合电流最大值减去耦合电流最小值，得到耦合变化值。
16、进一步的，所述导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流函数，如下式：
17、
18、其中，下标d、s、n∈{1，2，…，(n-2)}分别表示最强动力导线、最敏感导线和其他相邻导线；φd、φs、φn分别表示最强动力导线、最敏感导线和其他相邻导线上的磁通量；id、is、in分别表示最强动力导线、最敏感导线和其他相邻导线上的电流；lii和lij(i，j∈{d，s})或者lii和lij(i＝n，j∈{d，s，n})表示各自导线上的自电感和互电感。
19、进一步的，所述导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流函数推导过程如下：
20、使分布式参数模型中所有导线的磁通量、自感量、互感量和电流满足以下条件：
21、
22、假设最强动力导线收到电流id的激励，根据基尔霍夫电压定律，在频域内，使最敏感导线和其他所有相邻导线的耦合电流满足：
23、
24、其中，0是一个(n-2)×1的零矩阵，若对(n-2)根相邻导线按升序由3至n进行编号，那么rn＝diag([r3，r4，...，rn])，rj(j∈{3，4，...，n})表示编号为j的相邻导线的接地负载；
25、从而推导出导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流函数。
26、本专利技术的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
27、一种导线间电磁耦合的快速计算装置，所述装置包括：
28、构建模块，用于构建多导线的分布式参数模型，所述分布式参数模型由自感、互感、自电容和互电容组成；
29、提取模块，用于提取分布式参数模型的相关电气参数，所述相关电气参数包括所有导线的磁通量、自感量、互感量和电流；
30、计算模块，用于根据分布式参数模型的相关电气参数，计算导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流，从而得到耦合变化值。
31、进一步的，所述提取模块中，提取分布式参数模型的相关电气参数，包括：
32、从多导线的横截面几何参数模型中提取分布式参数模型的相关电气参数。
33、进一步的，所述计算模块中，根据分布式参数模型的相关电气参数，计算导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流，从而得到耦合变化值，包括：
34、根据分布式参数模型的相关电气参数，通过分析n导线模型，得到导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流函数，以计算导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流，所述n导线模型包括一根最强动力导线、一根最敏感导线和n-2根相邻导线；
35、将最敏感导线上的耦合电流最大值减去耦合电流最小值，得到耦合变化值。
36、本专利技术的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：
37、一种电子设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现上述的快速计算方法。
38、本专利技术的第四个目的可以通过采取如下技术方案达到：
39、一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现上述的快速计算方法。
40、本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：
41、其一，本专利技术在多导线环境中考虑相邻导线影响，通过计算导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流，得到耦合变化值，将该耦合变化值作为导线电磁兼容性设计时的余量值，从而简化基于双导线模型的评估和设计。其二，本专利技术所提出的快速计算方法在matlab中的运行时间不超过一秒，比进行一次完整的电磁仿真要快得多。
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1.一种导线间电磁耦合的快速计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求3所述的快速计算方法，其特征在于，所述提取分布式参数模型的相关电气参数，包括：
3.根据权利要求1所述的快速计算方法，其特征在于，所述根据分布式参数模型的相关电气参数，计算导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流，从而得到耦合变化值，包括：
4.根据权利要求3所述的快速计算方法，其特征在于，所述导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流函数，如下式：
5.根据权利要求4所述的快速计算方法，其特征在于，所述导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流函数推导过程如下：
6.一种导线间电磁耦合的快速计算装置，其特征在于，所述装置包括：
7.根据权利要求6所述的快速计算装置，其特征在于，所述提取模块中，提取分布式参数模型的相关电气参数，包括：
8.根据权利要求6所述的快速计算装置，其特征在于，所述计算模块中，根据分布式参数模型的相关电气参数，计算导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流，从而得到耦合变化值，包括：
9.一种电子设备，包括处理
10.一种存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现权利要求1-5任一项所述的快速计算方法。
...【技术特征摘要】
1.一种导线间电磁耦合的快速计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求3所述的快速计算方法，其特征在于，所述提取分布式参数模型的相关电气参数，包括：
3.根据权利要求1所述的快速计算方法，其特征在于，所述根据分布式参数模型的相关电气参数，计算导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流，从而得到耦合变化值，包括：
4.根据权利要求3所述的快速计算方法，其特征在于，所述导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流函数，如下式：
5.根据权利要求4所述的快速计算方法，其特征在于，所述导线间相互电磁耦合时产生的耦合电流函数推导过程如下：
6.一种导线间电磁耦合的快速计算装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：江帆，陈璐露，叶亮华，田欣欣，李健凤，吴多龙，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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