Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние высокочастотных электромагнитных полей на провода большого сечения

Сергей В. Ткаченко, Юрген Б. Нич, Николай Владимирович Коровкин, Sergey V. TKACHENKO, Juergen B. NITSCH, Nikolai V. KOROVKIN

Аннотация


Для цилиндрического криволинейного провода с бесконечной проводимостью, когда длина волны может быть сравнима как с радиусом провода, так и с радиусом кривизны оси провода, получена система трех интегро-дифференциальных уравнений, связывающих азимутальную и аксиальную компоненты поверхностного тока в локальной системе координат с потенциалом на поверхности провода. Решение этой системы для простого, но практически важного случая бесконечного ци­линдра над проводящей поверхностью, возбуждаемого произвольным полем, найдено с помощью ме­тода модальных параметров, который требует обращения бесконечных матриц с известными эле­ментами. Для случая возбуждения провода кольцевыми источниками напряжения была использова­на так называемая обобщенная теория линии передачи, которая требует знания только конечного числа параметров, являющихся обобщением классических емкости и индуктивности на единицу длины. Для случая тонких проводов, когда можно пренебречь азимутальной компонентой тока и зависимостью аксиальной компоненты тока и потенциала от локального азимутального угла, по­лученная система переходит в систему двух интегро-дифференциальных уравнений смешанных по­тенциалов для полного аксиального тока и поверхностного потенциала, которая, в свою очередь, переходит в систему уравнений для провода над проводящей поверхностью, когда длина волны мно­го больше высоты подвеса, описывается классическим приближением линии передачи.

Ключевые слова


электромагнитное поле; провод большого сечения; кабели; кабельные пучки; обобщенная классическая теория линий электропередачи

Полный текст:

PDF

Литература


Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В. Теоретиче­ские основы электротехники, т. 2. С. Петербург: Питер, 2007, 431 с.

Haase H., Nitsch J. Full-wave transmission line theory (FWTLT) for the analysis of three-dimensional wire-like structures. — 14th International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility, Feb. 2001, pp. 235—240.

Nitsch J., Gronwald F., Wollenberg G. Radiating Nonuniform Transmission-Line Systems and the Partial Element Equivalent Circuit Method, Willey, 2009, chapter 2, pp. 57-135.

Nitsch J., Tkachenko S. Newest Development in Transmission Line Theory and Applications, Interaction Notes, Note 592.

Коровкин Н.В., Ткаченко С.В. Уравнения и схема замеще­ния длинной линии с учетом излучения электромагнитной энергии. — Труды Кольского научного центра РАН. Энергети­ка, 2012, вып. 5, 3/2012(10), с. 7—17.

Nitsch J., Tkachenko S. Global and modal parameters in the generalized transmission line theory and their physical meaning. — Radio Science Bulletin, March 2005, 312, рр. 21—31.

Nitsch J.B., Tkachenko S.V. Рropagation of Current Waves along Quasi-Periodical Thin-Wire Structures: Taking Radiation Losses into Account. — Radio Science Bulletin, 2007, No. 322, pp. 19—40.

Леонтович М.А., Левин М.Л. К теории возбуждения коле­баний в вибраторах антенн. — Журнал Технической Физики, 1944, 14, с. 481-506.

Дубровин Б.А., Новиков С.П., Фоменко А.Т. Современная геометрия. — М.: Наука, 1984.

Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнит­ных волн. — М.: Радио и связь, 1983, c. 118-146.

Nitsch J., Tkachenko S. Newest Developments in Transmission-Line. Theory and Applications, Ultra-Wideband, Short-Pulse Electromagnetics 7, Springer 2007, рр. 21—22.

Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. — М.: Наука, 1979, c. 183-185.

Будак Б.М., Самарский А.А., Тихонов А.Н. Сборник за­дач по математической физике. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.

Rachidi F., Tkachenko S. Electromagnatic field interaction with transmission lines: from classical theory to HF radiation effects, WIT Press, 2008, chapter 5, pp. 154-186.

Sommerfeld A. Electrodynamics. - NY: Academic Press, 1952, chapter 25, pp. 198-211.

Кинг Р., Тай-Цзунь У. Рассеяние и дифракция электро­магнитных волн. - М.: Изд-во иностранной литературы, 1962 (§ 13), pp. 40-45.

Nitsch J., Tkachenko S. Physical Interpretation of the Parameters in the Full-Wave Transmission Line Theory. - 15th International Symposium on Theoretical Electrical, Engineering (ISTET 2009), Lubeck, Germany,CD, pp. 10-14.

Demirchyan K.S., Neiman L.R., Korovkin N.V. Teoreticheskiye osnovy elektrotekhniki, t. 2 (Theoretical foundations of electrical engineering, vol. 2). St. Petersburg, Publ. «Piter», 2007, 431 с.

Haase H., Nitsch J. Full-wave transmission line theory (FWTLT) for the analysis of three-dimensional wire-like structures. — 14th International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility, Feb. 2001, pp. 235—240.

Nitsch J., Gronwald F., Wollenberg G. Radiating Nonuniform Transmission-Line Systems and the Partial Element Equivalent Circuit Method, Willey, 2009, chapter 2, pp. 57-135.

Nitsch J., Tkachenko S. Newest Development in Trans­mission Line Theory and Applications, Interaction Notes, Note 592.

Korokin N.V., Tkachenko S.V. Trudy Kol’skogo nauchnogo tsentra RAN. Energetika — in Russ. (Proc. of the Kol’skii scientific centre of Russian Academy of Sciences), 2012, iss. 5, 3/2012(10), pp. 7—17.

Nitsch J., Tkachenko S. Global and modal parameters in the generalized transmission line theory and their physical meaning. — Radio Science Bulletin, 312, March 2005, pp. 21—31.

Nitsch J.B., Tkachenko S.V. Propagation of Current Waves along Quasi-Periodical Thin-Wire Structures: Taking Radiation Losses into Account. — Radio Science Bulletin, 2007, No. 322, pp. 19—40.

Leontovich M.A., Levin M.L. Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki — in Russ. (Journal of Technical Physics), 1944, 14, p. 481-506.

Dubrovin B.A., Hovikov S.P., Fomenko A.T. Sovremennaya geometriya (Modern geometry). Moscow, Publ. «Nauka», 1984.

Markov G.T., Chaplin A.F. Vozbuzhdeniye elektromagnitnykh voln (Excitation of electromagnetic waves). Moscow, Publ. «Radio i svyaz’»,1983, pp. 118-146.

Nitsch J., Tkachenko S. Newest Developments in Transmission-Line. Theory and Applications, Ultra-Wideband, Short-Pulse Electromagnetics 7, Springer 2007, pp. 21—22.

Abramovits M., Stigan I. Spravochnik po spetsial’nym funktsiyam (Handbook of special functions). Moscow, Publ. «Nauka», 1979, pp. 183-185.

Budak B.M., Samarskii A.A. Tekhnov A.N. Sbornik zadach po matematicheskoi fizike (Collection of problems in mathematical physics). Moscow, FIZMATLIT, 2004.

Rachidi F., Tkachenko S. Electromagnatic field interaction with transmission lines: from classical theory to HF radiation effects, WIT Press, 2008, chapter 5, pp. 154-186.

Sommerfeld A. Electrodynamics. - NY: Academic Press, 1952, chapter 25, pp. 198-211.

King R., Tai-Tszum’ U. Rasseyaniye i difraktsiya elektromagnitnykh voln (Scattering and diffraction of electromagnetic waves). Moscow, Izd-vo inostrannoi lineratury, 1962 (§ 13), pp. 40-45.

Nitsch J., Tkachenko S. Physical Interpretation of the Parameters in the Full-Wave Transmission Line Theory. - 15th International Symposium on Theoretical Electrical, Engineering (ISTET 2009), Lbbeck, Germany,CD, pp. 10-14.




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2018-7-4-18

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.