漏泄同轴电缆通信_漏泄同轴电缆储存条件_高频同轴电缆(13)

第三章漏泄同轴电缆静态场分布 第三章漏泄同轴电缆静态场分布 因为漏泄同轴电缆的外表面开槽，不能直接用已有的同轴电缆电容的公式求解。本文根据漏泄同轴电缆的结构特点，而电容值也可通过静态电场计算推导导 出，所以先计算漏泄同轴电缆电场分布，进而求得其电容值。根据结构特点采用有限差分方法计算，其剖分形式相对简单，有利于程序编写，并可以推广到外导体开有各种槽形的漏泄同轴电缆。本文重点讨论外导体开有八字槽的漏泄同轴电缆。本节首先采用有限差分法计算八字槽漏泄同轴电缆静态电场分布。 有限差分法求解电磁场问题的流程图可概括为 图3．1电磁场问题有限差分法求解流程图 本文采用的八字槽漏泄同轴电缆是在外导体表面开有八字形槽孔，并且八字形槽孔沿轴向等距离分布，一个八字槽槽孔的左边槽孔与右边槽孔的距离和～对相邻八字槽槽孔间的距离也相等，如图3．2所示。下面分析计算此漏缆的的电场分布。 图3．2八字槽漏泄同轴电缆 ，R 漏泄同轴电缆静态电容计算 3．1八字槽漏泄同轴电缆网格剖分模型建立 在圆柱体内，分别沿r方向、矽方向、和Z方向以一定步长划分网格，形成六面体网格，产生的网格交点为节点，如下图 图3．3圆柱剖分网格图 首先为了求解电位值分布，在漏泄同轴电缆的外部假设一个与漏缆同轴的圆柱外边界，当它足够远时可假设此外边界上的电位值为0。

由于采用的漏缆的八字槽槽孔是周期分布，且每一对八字槽槽孔是左右对称，如图3．4，所以电场分布以半周期为单元进行计算。 图3．4八字槽漏泄同轴电缆周期 取八字槽槽孑L的一边处于中心位置，半个周期长度的漏泄同轴电缆为一个单元，图3．，5为所取单元段的外导体表面的部分展开图。如图所示以开槽孔的两边边界为分界面，将电缆沿轴向分为三部分。I部分、III部分可看成不开槽的封闭 第三章漏泄同轴电缆静态场分布 29 为三部分边界处在沿轴向剖分所在网格值。 图3．5半周期长度的漏缆外导体面的展开图 1 I部分、III部分横截面图 因为I部分、IIi部分是不开缝同轴电缆，即可将整个横截面从内导体的外边 界到外导体内边界，沿r方向分为M个网格，沿缈方向分为N个网格，即将整个 方向的第J条线的交点。内导体半径为a，外导体半径为b，则划分的每个单元格 为 ． 3·1 △， b-a,Ag 百2ztM N 图3．6无缝隙的漏泄同轴电缆的横截面剖分图 2 II部分横截面图 II部分也将横截面从内导体的外边界到外导体的内边界剖分为M*N的网格，由于电缆的外表面开有缝隙，设缝隙宽度沿fo方向占据的网格数为N1，如图3．7所示。

此部分计算电场值时需要考虑人为边界的参数，所以网格剖分延续到人为边界，护套在r方向所在网格值为M2，人为边界设定为网格值为MI的一圈，即将整个横截面划分为MI·N个网格。 图3．7有缝隙的漏泄同轴电缆的横截面剖分图 3 轴向剖分图 II部分沿轴向侧面剖分展开图如图3．8所示，取沿轴向的一个单元长度 △z：业， t90 以保证沿轴向的侧面的每一个小单元矩形对角线的倾斜角为0。其中每一个节点为 ij，k ，代表沿轴向的第k个截面上的 ij 点。 图3．8开槽处同轴电缆外表面展开图 沿轴向以△z为单位划分共剖分网格数为N4，即所取半周期漏缆被剖分成三维空间中M1*N'N4的网格数。I部分、II部分边界面沿轴向所在网格值为N2，II部分、ⅡI部分边界面沿轴向所在网格值为N3，如图3．5所示。 第三章漏泄同轴电缆静态场分布 31 3．2差分方程推导 根据静电场的边值唯一性定理和电场边界条件，并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，推导出各节点满足的条件。3．2．1差分方程推导 1 I部分、III部分漏缆差分方程推导 同轴线具有复连通的横截面，因此与横向分布的电力线共面的闭合的磁力线，可以和内导体中纵向传导电流相交链，所以同轴线中可传输横电磁波。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/tongxinshuyu/article-30009-13.html