Transmission Line
Линия электропередачи основанного на задержке или сосредоточенного параметра
Описание
Блок Transmission Line позволяет вам выбрать между следующими моделями линии электропередачи:
Основанный на задержке и без потерь
Основанный на задержке и с потерями
L-раздел сосредоточенного параметра
Раздел пи сосредоточенного параметра
Линия распределенного параметра
Право преимущественной покупки обеспечивает лучшую производительность симуляции с опциями 2, 3 и 4, требующими прогрессивно большей вычислительной мощности.
Основанный на задержке и без потерь
Это право преимущественной покупки, Delay-based and lossless, моделирует линию электропередачи как фиксированный импеданс, независимо от частоты, плюс термин задержки. Уравнения определения:
| v1 (t) – i1 (t) Z0 = v2 (t – τ) + i (t – τ) Z 0 | (1) |
2
| v 2 (t) – i2 (t) Z 0 = v1 (t – τ) + i1 (t – τ) Z0 | (2) |
где:
v1 является напряжением через левый конец линии электропередачи.
i1 является током в левый конец линии электропередачи.
v2 является напряжением через правый конец линии электропередачи.
i2 является током в правый конец линии электропередачи.
τ является задержкой линии электропередачи.
Z0 является импедансом характеристики линии.
Основанный на задержке и с потерями
Вводить потери, вторую опцию, Delay-based and lossy, подключения N основанные на задержке компоненты, каждый заданный вышеупомянутыми уравнениями, последовательно через набор резисторов, как показано на следующем рисунке.
N является целым числом, больше, чем или равный 1. r = R · LEN / N, где R является сопротивлением линии на единицу длины и LEN, является длиной линии.
L-раздел сосредоточенного параметра
Следующая блок-схема показывает модель одного L-линейного-сегмента.
Параметризация сосредоточенного параметра использует копии N вышеупомянутой модели сегмента, соединенной последовательно.
Параметры следующие:
R является сопротивлением линии на единицу длины.
L является индуктивностью линии на единицу длины.
C является длиной емкости на единицу длины линии.
G является проводимостью линии на единицу длины.
LEN является длиной линии.
N является количеством серийных сегментов.
Раздел пи сосредоточенного параметра
Следующая блок-схема показывает модель одного линейного сегмента пи.
Параметризация сосредоточенного параметра использует копии N вышеупомянутой модели сегмента, соединенной последовательно. Параметры как заданы для модели линии электропередачи L-раздела. В отличие от модели L-раздела, модель раздела пи симметрична.
Model parameterization линии сосредоточенного параметра
Модели сосредоточенного параметра (L-раздел или раздел пи) являются самыми сложными, чтобы симулировать, обычно будучи нужен в значительно большем количестве сегментов (больший N), чем для основанной на задержке и модели [1] с потерями.
Производители кабеля обычно не заключают значение индуктивности в кавычки на единицу длины, но вместо этого дают характеристический импеданс. Индуктивность, емкость и характеристический импеданс связаны:
Блок позволяет вам задать или L или Z 0 при использовании модели сосредоточенного параметра.
Линия распределенного параметра
Линия распределенного параметра дает более точную симуляцию на особой частоте по сравнению с другими возможностями, предоставленными этим блоком. Однако это не зависимая частотой модель. Точность модели понизится вне точки частоты, заданной в параметре Frequency used for rlcg specification.
Для зависимой частотой модели линии электропередачи смотрите Frequency-Dependent Overhead Line (Three-Phase).
Электромагнитное поведение многожильной линии электропередачи описано уравнением телеграфиста.
Define :
— Шунтируйте текущий вектор, данный на терминале 1 введенными напряжениями V1
— Шунтируйте текущий вектор, данный на терминале 2 введенными напряжениями V2
— Отраженные токи терминала 1
— Отраженные токи терминала 2
Можно затем переписать и решить уравнения 4 и 5:
Следующая блок-схема показывает эквивалентную схему для линии распределенного параметра.
Допущения и ограничения
Для опций сосредоточенного параметра MathWorks рекомендует, чтобы вы использовали трапециевидный решатель, такой как ode23t. Это вызвано тем, что модели передачи сосредоточенного параметра очень слегка ослабили внутренние движущие силы, которые подходят лучше всего для трапециевидных решателей для числовой точности.
Модель раздела пи сосредоточенного параметра имеет параллельный конденсатор в обоих концах. Это означает, что вы не должны соединять его непосредственно с идеальным источником напряжения, то есть, источником без внутреннего сопротивления. Модель L-раздела сосредоточенного параметра, однако, имеет серийный входной резистор, и поэтому можно соединить ее непосредственно с идеальным источником напряжения.
Порты
Обратитесь к фигуре для местоположений порта.
Сохранение
развернуть все
p1 — Внутренний проводник 1
электрический
Электрический порт сохранения сопоставлен с одним концом внутреннего проводника линии электропередачи.
n1 — Внешний проводник экранирования 1
электрический
Электрический порт сохранения сопоставил с одним концом линии электропередачи внешний проводник экранирования.
p2 — Внутренний проводник 2
электрический
Электрический порт сохранения сопоставлен с одним концом внутреннего проводника линии электропередачи.
n2 — Внешний проводник экранирования 2
электрический
Электрический порт сохранения сопоставил с одним концом линии электропередачи внешний проводник экранирования.
Параметры
развернуть все
Model Type — Модели линии электропередачи
Delay-based and lossless (значение по умолчанию) | Delay-based and lossy | Lumped parameter L-section | Lumped parameter pi-section | Distributed parameter line
Выберите одну из следующих моделей линии электропередачи:
Delay-based and lossless — Смоделируйте линию электропередачи как фиксированный импеданс, независимо от частоты, плюс термин задержки, как описано в Основанном на задержке и Без потерь. Это - метод по умолчанию. Это обеспечивает лучшую производительность симуляции.
Delay-based and lossy — Смоделируйте линию электропередачи как многие основанные на задержке компоненты, соединенные последовательно через набор резисторов, как описано в Основанном на задержке и С потерями.
Lumped parameter L-section — Смоделируйте линию электропередачи как многие L-линейные-сегменты, соединенные последовательно, как описано в L-разделе Сосредоточенного параметра.
Lumped parameter pi-section — Смоделируйте линию электропередачи как многие линейные сегменты пи, соединенные последовательно, как описано в Разделе Пи Сосредоточенного параметра.
Distributed parameter line — Смоделируйте линию электропередачи как линию распределенного параметра, как описано в линии Распределенного параметра.
Transmission delay — Общая задержка передачи
5 ns (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Общая задержка линии электропередачи. Значение параметров должно быть больше нуля. Значением по умолчанию является 5 не уточнено, который является типичным значением для однометрового коаксиального кабеля.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Delay-based and lossless или Delay-based and lossy для параметра Model type.
Parameterization — Model parameterization
By characteristic impedance and capacitance (значение по умолчанию) | By inductance and capacitance
Выберите метод параметризации модели, как описано в Model parameterization Линии Сосредоточенного параметра:
By characteristic impedance and capacitance — Задайте значения для параметров Capacitance per unit length и Characteristic impedance. Это - метод по умолчанию.
By inductance and capacitance — Задайте значения для параметров Capacitance per unit length и Inductance per unit length.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lumped parameter L-section или Lumped parameter pi-section для параметра Model type.
Characteristic impedance — Характеристический импеданс
50 Ohm (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Характеристический импеданс линии электропередачи. Значение параметров должно быть больше нуля.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете также:
Delay-based and lossless или Delay-based and lossy для параметра Model type.
Lumped parameter L-section или Lumped parameter pi-section для параметра Model type и By characteristic impedance and capacitance для параметра Parameterization.
Frequency used for rlcg specification — Частота используется в rlcg спецификации
60 Hz (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Частота использовала в R, L, C, G спецификация, где:
R является сопротивлением линии на единицу длины.
L является индуктивностью линии на единицу длины.
C является длиной емкости на единицу длины линии.
G является проводимостью линии на единицу длины.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Distributed parameter line для параметра Model type.
Inductance per unit length — Индуктивность на единицу длины
220 μH/m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Эффективная индуктивность линии электропередачи на единицу длины. Значение параметров должно быть больше нуля.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lumped parameter L-section, Lumped parameter pi-section или Distributed parameter line для параметра Model type и By inductance and capacitance для параметра Parameterization.
Capacitance per unit length — Длина емкости на единицу длины
90 pF/m (значение по умолчанию)
Длина емкости на единицу длины линии электропередачи.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lumped parameter L-section, Lumped parameter pi-section или Distributed parameter line для параметра Model type.
Resistance per unit length — Сопротивление на единицу длины
0.3 Ohm/m (значение по умолчанию)
Общее сопротивление линии электропередачи (то есть, сумма сопротивления для двух путей к проведению) на единицу длины.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Delay-based and lossy, Lumped parameter L-section, Lumped parameter pi-section или Distributed parameter line для параметра Model type.
Insulation conductance per unit length — Проводимость изоляции на единицу длины
5e-6
S/m (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр
Проводимость между двумя проводниками линии электропередачи на единицу длины. Значение параметров должно быть больше или равняться, нуль.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lumped parameter L-section, Lumped parameter pi-section или Distributed parameter line для параметра Model type.
Line length — Общая длина линии электропередачи
1 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Общая длина линии электропередачи. Значение параметров должно быть больше нуля.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Delay-based and lossy, Lumped parameter L-section, Lumped parameter pi-section или Distributed parameter line для параметра Model type.
Number of segments — Количество сегментов модели
1
Количество сегментов модели раньше представляло линию электропередачи. Значение параметров должно быть целым числом, больше, чем, или равный, 1.
Зависимости
Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Delay-based and lossy, Lumped parameter L-section или Lumped parameter pi-section для параметра Model type.
Ссылки
[1] Sussman-форт, С.Е. и Дж.К. Хэнтгэн. “Реализация SPICE моделей линии электропередачи и диода Шотки с потерями”. Транзакции IEEE на микроволновой теории и методах. Издание 36, № 1, январь 1988.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.
Смотрите также
Представленный в R2012a
