《电源地板系统中的同步开关噪声仿真》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电源地板系统中的同步开关噪声仿真（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1电子科技大学物理电子学院标 准 实 验 报 告（实验）课程名称 电磁仿真综合实践 2电子科技大学教务处制表电子科技大学教务处制表电电 子子 科科 技技 大大 学学实实 验验 报报 告告学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 王秉中、邵维王秉中、邵维实验地点：科技楼实验地点：科技楼 206 实验时间：实验时间：2010 年 5 月6 月一、实验室名称：一、实验室名称：物理电子学院仿真实验室 二、实验项目名称：二、实验项目名称：电磁仿真综合实践 I 级三、实验学时：三、实验学时：36 学时四、实验原理：四、实验原理：电磁仿真的时域有限差分法五、实验目的：五、实验目的：加强学生
2、的计算机综合应用能力、尤其是运用计算机分析和解决专业问题的能力培养，使学生对独立进行科学研究有初步实践；初步掌握一种纯数值电磁仿真方法时域有限差分法；初步学会综合应用一种程序设计语言进行科学与工程计算；增强科技报告写作能力，学会相关软件使用。六、实验内容：六、实验内容：电源/地板系统中的同步开关噪声仿真3七、实验器材（设备、元器件）：七、实验器材（设备、元器件）： 电子计算机八、实验步骤：八、实验步骤：1Mur 二阶吸收边界条件01222222 tu cyu xu令，则有222 22222211tyxDcDDtcyxL0LU令，故有，0ULL21ScDDLt x21ScDDLt x其中,因此，
3、cDDSty0UL0ULxy0UL 0UL(1)、讨论 S=0 的情况，则，012 ScDDLt x即01 tu cxu（2） 、当时，取0S22 2111SStyt x tyt xt xDcDcDDDcDcDDScDDL2211)211 (222 4由，则0UL0)2(22 UDc cDDDyt tx即02122222 yuc tu ctxu) 1, 0(ju), 0(ju) 1, 0(ju) 1, 1 (ju), 1 (ju) 1, 1 (ju),21(ju xuuxuutxu xu ttxunjnjnjnjnjnjnj1), 0(1), 1(1), 0(1), 1(1),21(1),21
4、(),21(22121njnjnjtu tu tu),21(22),21(22),21(2221njnjnjyu yu yu),21(22),21(22),21(2221令，可得到如下 Mur 二阶吸收边界条件yx njnjnjnjnjnjnjnjnjnjnjnjuuuuuutctcuutcuutctcuu)1, 1(), 1()1, 1()1, 0(), 0()1, 0(2), 0(), 1(1), 0(1), 1(1), 1(1), 0(22)(2)(2 52电源/地板系统中的同步开关噪声仿真。(1) 四周匹配； 简化模型如下：xzyHyHyHxHx)(JzEz)(JzEz)(JzEz)(
5、JzEzFDTD 差分格式如下：yjiEjiEtjiHjiHn zn znxnx),() 1,()21,()21,(21 21xjiEjiEtjiHjiHn zn znyny),(), 1(),21(),21(21 21),()21,()21,(),21(),21(),(),(2121 2121 211jiJyjiHjiHxjiHjiHtjiEjiEnznxnxnynyn zn z网格划分如下：6。 。 。 。 。 。 。 。 。 。.ab互阻抗为0| )(/ )()( iIjiijfIfVfZ其中 j 点为电流脉冲点，i 点为板上任意一点。)(*)(tEzdtVi由 NtntfnjNtftj
6、ftjetnGtdtetGdtetGfG12022)()()()(可知),.,2 , 1 , 0( ,)()(1)(2NfketnVtfkVNtntnfkj ii ),.,2 , 1 , 0( ,)()(1)(2NfketnItfkINtntnfkj jj (2)四周开路 简化模型如下：7xzyHyHyHxHx)(JzEz)(JzEz)(JzEz)(JzEzFDTD 差分格式如下：yjiEjiEtjiHjiHn zn znxnx),() 1,()21,()21,(21 21xjiEjiEtjiHjiHn zn znyny),(), 1(),21(),21(21 21),()21,()21,()
7、,21(),21(),(),(2121 2121 211jiJyjiHjiHxjiHjiHtjiEjiEnznxnxnynyn zn z网格划分如下：8。 。 。 。 。 。 。 。 。 。.ab互阻抗为0| )(/ )()( iIjiijfIfVfZ其中 j 点为电流脉冲点，i 点为板上任意一点。)(*)(tEzdtVi由 NtntfnjNtftjftjetnGtdtetGdtetGfG12022)()()()(可知),.,2 , 1 , 0( ,)()(1)(2NfketnVtfkVNtntnfkj ii ),.,2 , 1 , 0( ,)()(1)(2NfketnItfkINtntnfk
8、j jj (3)测试题 简化模型如下：9xzyHyHyHxHx)(JzEz)(JzEz)(JzEz)(JzEzFDTD 差分格式如下：yjiEjiEtjiHjiHn zn znxnx),() 1,()21,()21,(21 21xjiEjiEtjiHjiHn zn znyny),(), 1(),21(),21(21 21),()21,()21,(),21(),21(),(),(2121 2121 211jiJyjiHjiHxjiHjiHtjiEjiEnznxnxnynyn zn z网格划分如下：。 。 。 。 。 。 。 。 。 。.ab10互阻抗为0| )(/ )()( iIjiijfIfV
9、fZ其中 j 点为电流脉冲点，i 点为板上任意一点。)(*)(tEzdtVi由 NtntfnjNtftjftjetnGtdtetGdtetGfG12022)()()()(可知),.,2 , 1 , 0( ,)()(1)(2NfketnVtfkVNtntnfkj ii ),.,2 , 1 , 0( ,)()(1)(2NfketnItfkINtntnfkj jj 九、实验数据及结果分析：九、实验数据及结果分析：1. 电源/地板系统中的同步开关噪声仿真（四周匹配）仿真结果及互阻抗提取01020304050020406080-0.0100.010.020.030.04脉冲电流激起电场向四周扩散。 11
10、01020304050020406080-0.01-0.00500.0050.010.015遇吸收边界电场被吸收。01020304050020406080-505x 10-3由于计算误差的原因，一段时间后仍有电场存在。010020030040050060070080090010000.811.21.41.61.82x 10-6f/MHzResistance/12 3当频率范围较小时，所取点的互阻抗随频率的变化情况。互阻抗很小， 在量级。51012051015202530012345678910x 1013f/GHzResistance/12 3当频率范围取得较大时，可以看出在 10、20、30
11、GHz 出互阻抗突然 增大。2. 带挡板的平行板传输线（二维 FDTD）的仿真（四周开路） 。仿真结果及互阻抗提取01020304050020406080-0.0100.010.020.030.04脉冲电流激起电场向四周扩散。 01020304050020406080-0.015-0.01-0.00500.0050.010.015电场遇边界反射回来。1301020304050020406080-0.02-0.0100.010.020.03能量不会消耗，板间会一直存在电场分布。010020030040050060070080090010001.61.822.22.42.62.833.23.43.
12、6x 10-6f/MHzResistance/12 3当频率范围较小时，所取点的互阻抗随频率的变化情况。互阻抗很小， 在量级。610051015202530012345678910x 1015f/GHzResistance/12 3当频率范围取得较大时，可以看出在 10、20、30GHz 出互阻抗突 然增大。143. 测试题仿真结果及互阻抗提取脉冲电流激起电场向四周扩散。01020304050020406080-0.02-0.0100.010.020.030.04脉冲电流激起电场向四周扩散。01020304050020406080-0.02-0.0100.010.02遇吸收边界电场被吸收。01
13、020304050020406080-4-20246x 10-315由于计算误差的原因，一段时间后仍有电场存在。0100200300400500600700800900100000.20.40.60.811.21.4x 10-6f/MHzResistance/1 2 3当频率范围较小时，所取点的互阻抗随频率的变化情况。互阻抗很小， 在量级。61005101520253002468101214x 1013f/GHzResistance/1 2 3当频率范围取得较大时，可以看出在 10、20、30GHz 出互阻抗突然 增大。十、实验结论：十、实验结论：本次实验成功的绘出了脉冲电流在平板间激起电磁场
14、的电场图形，使我 们对电磁场在平板间的传输情况有了比较形象的理解。通过对互阻抗的求取， 认识到在较低频率时互阻抗较低，而在一些特殊的频率点上互阻抗会突然变得 很大。报告评分：报告评分：指导教师签字：指导教师签字：16附件附件附件 1：电源/地板系统中的同步开关噪声仿真源代码（四周匹配）clearclc%平板信息 a=6e-2;b=4e-2;d=8e-4;%初始化参数 c=3e8;mu=4*pi*1e-7;ex=8.85*1e-12;t1=5e-11;t2=1.5e-10;t0=1e-10;fmax=3e10;lamdamin=1e-2;dx=lamdamin/10;dy=dx;de=dx;Nx=a/dx;Ny=b/dy;dt=dx/(8/3)*c);%存储电磁场的数组 Hx=zeros(Nx+1,Ny);Hy=zeros(Nx,Ny+1);Ez=zeros(Nx+1,Ny+1);Jz=zeros(N
