傳輸線模型

第一部分 經(jīng)典傳輸線理論

第1章 電報員方程和場—傳輸線耦合作用方程的推導

1.1 傳輸線（TL）近似

1.2 良純導體地面上的單根導線

1.2.1 Taylor，Satterwhite&Harrison模型

1.2.2 Agrawal，Price&Gurbaxani模型

1.2.3 Rachidi模型

1.3 不同電磁場分量的貢獻

1.4 包含損耗

1.5 多導體傳輸線的情形

1.6 耦合方程的時域表征

1.7 頻域解

1.7.1 格林函數(shù)

1.7.2 BLT方程

1.8 時域解

1.9 小結

參考文獻

第2章 架空多導體傳輸線的浪涌傳播和串擾

2.1 引言

2.2 MTL系統(tǒng)的電報員或傳輸線方程

2.2.1 導線內(nèi)部阻抗的表示

2.2.2 有限電導率地面上的導線外部阻抗和導納

2.2.3 單位長傳輸線的完整表述和每個傳輸線參數(shù)的靈敏度

2.2.4 架空導線的時域傳輸線方程

2.3 傳輸線方程的時域數(shù)值解

2.3.1 時域有限差分方法

2.3.2 MTL系統(tǒng)的頻域解

2.3.3 直接頻域解和FDTD方法的比較

2.4 系統(tǒng)中的串擾

2.4.1 弱耦合條件下電小尺寸導線的串擾

2.4.2 強耦合條件下的串擾

2.5 小結

致謝

參考文獻

第3章 地下多導體傳輸線的浪涌傳播

3.1 引言

3.2 埋地導線的電報員或傳輸線方程

3.2.1 埋地導線的地阻抗

3.2.2 埋地導線的地導納

3.3 埋地導線傳輸線近似的限制條件

3.4 通過電纜屏蔽層對電纜芯線的耦合

3.4.1一般性的雙屏蔽三芯電纜

3.4.2 RG—58電纜的例子

3.4.3 耦合現(xiàn)象中屏蔽層厚度的影響

3.4.4 求取電纜內(nèi)導體電感和電容矩陣元素的一種簡便測量方法

3.5 其他一些導線幾何位置的地阻抗例子

3.5.1地表導線的阻抗

3.5.2架空導線和地下導線之間的互阻抗

3.6一些例子

3.6.1 裸導線和絕緣導線上脈沖傳播的時域仿真

3.6.2 一個實際的串擾問題

3.7 小結

致謝

參考文獻

第二部分改進的傳輸線理論

第4章 對傳輸線的高頻電磁耦合：傳輸線近似的電動力學修正

4.1 引言

4.2 高頻電磁場對良導體地面上架空直導線的耦合

4.2.1 對有限長細導線的類TL形式的電場積分方程（EFIE）推導

4.2.2 頻域耦合方程的迭代解

4.2.3 平面波對無限長導線的耦合：確定解和迭代解

4.2.4 對半無限長開路導線反射系數(shù)的修正

4.2.5 有限長直導線耦合方程的時域迭代解

4.2.6 有限長導線求解步驟收斂性討論

4.3 高頻電流波在導線彎曲段的傳播

4.3.1 問題描述

4.3.2 導線彎曲段的描述：電場積分方程的推導

4.3.3 電場積分方程的迭代解

4.3.4 所提出方法的驗證

4.3.5 輻射功率

4.4 小結

參考文獻

第5章 高頻電磁場對帶負載的非均勻長導線的耦合：漸近方法

5.1 簡介

5.2 高頻電磁場對帶負載長導線的耦合

5.2.1 漸近方法

5.2.2 本章提出的導線漸近區(qū)感應電流三項表達式計算方法的精確度

5.2.3 應用：帶負載的長導線對外界平面波的響應

5.3 非均勻傳輸線的漸近方法

5.4 小結

附錄A 用系數(shù)I1和I2來計算系數(shù)R ，R_，C ，C_

附錄B 用第4章給出的迭代方法推導半無限長開路導線的系數(shù)C 和C_的解析表達式

附錄C 含有集總阻抗導線的漸近區(qū)域里感應電流的解析表達式

參考文獻

第6章 常規(guī)高速互連線和金屬碳納米管互連線的傳輸線模型

6.1 引言及歷史背景

6.2 廣義積分公式和傳輸線模型的推導

6.2.1 積分公式

6.2.2 傳輸線方程

6.3 常規(guī)導線的傳輸線模型

6.3.1 圓柱形對線

6.3.2 耦合微帶線

6.4 CNT互連線的傳輸線模型

6.4.1 CNT流體模型

6.4.2 地平面之上SWCNT的傳輸線模型

6.5 例子及應用

6.5.1 有限長度和臨近效應

6.5.2 高頻損耗

6.5.3 高頻串擾和模式轉換

6.5.4 CNT和銅互連線在納米電子學應用中的比較

6.6 小結

致謝

參考文獻

第7章 電磁場對埋地導線的耦合：頻域和時域分析

7.1 引言

7.2 頻域方法

7.2.1 頻域公式方法

7.2.2 微積分方程的數(shù)值解

7.2.3 瞬態(tài)響應的計算

7.2.4 數(shù)值結果

7.3 時域方法

7.3.1 時域公式

7.3.2 時域能量量度（Time domain energy meastlres）

7.3.3 時域數(shù)值解步驟

7.3.4 利用簡化反射/傳輸系數(shù)的另一種時域求解公式

7.3.5 算例2100433B

信號終端是指在傳輸線的開始處及末端加上終端器，以避免射頻訊號到達終端后反射，造成干擾或是功率損失。終端器一般會放在傳輸線或菊花鏈拓撲總線的終端（像是SCSI），其阻抗會匹配線材的特性阻抗，讓信號反射和功率損失降到最小。

射頻電流會在線纜的不連續(xù)處（例如連接器及接頭處）反射，并且反射到信號的發(fā)射端，造成第一反射訊號（primary reflection）。多次反射訊號（Secondary reflection）一般會出現(xiàn)在線纜的頭部，會反射舊的訊號，使干擾持續(xù)存在。這些反射會讓訊號無法完整的傳送到目的方。

傳輸線需要配合阻抗匹配，才能在最小反射以及最小能量損失的條件下載送無線電訊號。大部分傳輸線的特是有均勻一致的截面積，因此慱輸線會有隨線纜種類而不同的特性阻抗。信號終端器設計放在線纜的兩頭，符合線纜的特性阻抗。許多系統(tǒng)中的終端器是阻值配合傳輸線特性阻抗的電阻器，也有些會對應傳輸線上的頻率，有少量的雜散電感及電容。例如特性阻抗75歐姆的影像用同軸電纜線就會用75歐姆的電阻作為其終端電阻。

傳輸線線纜的種類有平衡線（balanced line），例如梯型線（ladder line），以及雙絞線（CAT-6網(wǎng)絡線、并列式SCSI、ADSL、電話線、XLR影音線、USB、Firewire、RS-485等）; 也包括非平衡線，例如同軸電纜（廣播天線、有線電視、10BASE5）。