CN110909481B - 一种基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法，结合麦克斯韦方程组和线缆束的物理特性，通过求解线缆表面的电荷分布，进而获得电荷的电位分布和线缆束中线缆之间的电压分布，然后基于电容C与电压、电荷之间的关系获得线缆束的分布电容参数，再根据电容C与电感L和电导G之间的关系，获得复杂线缆束的其他分布参数。本发明的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法具有普适性强、能够准确提取多导体传输线缆束的分布参数的益处。

Description

一种基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法
技术领域
本发明属于线缆束参数建模方法技术领域，具体涉及一种基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法。
背景技术
线缆是电磁干扰耦合的主要途径之一，也是电磁兼容及电磁防护关注的焦点。线缆网络是电磁干扰“后门”耦合的重要途径，面临着来自复杂电磁环境，特别是高强辐射场(HIRF)环境的严酷考验。数值模拟算法是评估装备电磁环境适应性、指导电磁兼容设计及防护设计的重要工具。但由于线缆结构截面和轴向的几何尺寸差异巨大，如果直接使用三维离散的方式对线缆问题进行数值模拟，将导致巨大的网格量，这是一般数值方法难以承受的。通过引入线等效模型的方式可以很好地解决这一问题。常用的线等效模型由线矩量法、多导体传输线方法(MTL,multi-conductor transmission line)、高频传输线方法、BLT方程等。其中，多导体传输线方法是一种时域差分方法，可满足复杂电磁环境中需要求解宽频带问题的应用特点。但是如何根据不同线缆束进行分布参数的准确提取是本领域的一大难点。
发明内容
本发明之目的提供了一种基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法，该方法能够适应半空间、有限大地面等多种应用场景，并且能够准确提取多导体传输线缆束的分布参数。
本发明提供一种基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法，包括如下步骤：
步骤一、结合麦克斯韦方程组中的电场积分方程与线缆束的物理特性，建立线缆截面的围线电场积分方程，首先给出理想导体的法向边界条件，
Figure BDA0002296810140000021
其中，n为单位外法向矢量，ρ为电荷密度，ε为介电常数，
Figure BDA0002296810140000022
为电场总场；由于外加电压对应的电位移矢量/>
Figure BDA0002296810140000023
和感应电荷所产生的电位移矢量/>
Figure BDA0002296810140000024
之和等于总场，所以电场总场
Figure BDA0002296810140000025
表达为入射场/>
Figure BDA0002296810140000026
和散射场/>
Figure BDA0002296810140000027
之和，
Figure BDA0002296810140000028
将式(2)代入式(1)，可获得入射场
Figure BDA00022968101400000216
的表达式，如公式(3)所示，其中，n为单位外法向矢量，ρ为电荷密度，ε为介电常数，/>
Figure BDA0002296810140000029
为入射场，/>
Figure BDA00022968101400000210
为散射场，
Figure BDA00022968101400000211
步骤二、建立导体表面电荷分布的积分方程，用积分的形式给出感应电荷产生的电场，同时使用主值积分，消除奇异性积分可得，如公式(4)所示，其中，n为单位外法向矢量，ε0为空气的介电常数，r表示场点坐标，r'表示源点坐标，P.V.表示主值积分，ρ(r)为场点位置处的电荷密度，ρ(r')表示源点位置处的电荷密度，
Figure BDA00022968101400000212
为散射场，/>
Figure BDA00022968101400000213
表示源点到场点的方向矢量，R表示场点与源点之间的距离，
Figure BDA00022968101400000214
将
Figure BDA00022968101400000215
的积分形式代入式(3)，可建立外加电场与感应电荷之间的积分方程；其中，n为单位外法向矢量，ε0为空气的介电常数，r表示场点坐标即场点与源点之间的距离，r'表示源点坐标，P.V.表示主值积分，ρ(r)为场点位置处的电荷密度，ρ(r')表示源点位置处的电荷密度，/>
Figure BDA0002296810140000031
为入射场，/>
Figure BDA0002296810140000032
表示源点到场点的方向矢量，R表示场点与源点之间的距离，
Figure BDA0002296810140000033
步骤三、将围线电荷的分布函数使用局域基函数的累加和近似表示，如公式(6)所示，
Figure BDA0002296810140000034
此处，ρ(r)为场点位置处的电荷密度，αn为系数，fn(r)是基函数，局域基函数选取为线性插值基函数，如公式(7)所示，r为场点坐标，r±为正负单元顶点坐标，正单元取r+，负单元取r-，ln ±是相对应的第n个单元的长度，取法与r±一致；
Figure BDA0002296810140000035
步骤四、设置激励电场对线缆进行激励，通过与测试函数内积得到激励向量的表达形式，如公式(8)所示，
Figure BDA0002296810140000036
为入射场，/>
Figure BDA0002296810140000037
为场点到源点的矢量，fn(r)是基函数，n为单位外法向矢量，ε0为空气的介电常数，ln为第n个单元的长度，r为场点与源点之间的距离，
Figure BDA0002296810140000038
最终形成矩阵方程，其中，Z是阻抗矩阵，I是电流系数矩阵，V是电压系数矩阵，
Z·I＝V； (9)
步骤五、求解上述矩阵方程(9)最终得出感应电荷的分布，根据感应电荷的分布求出电位分布参数矩阵，其中，φsca(r)为场点位置处的散射电位，qn为第n个单元的感应电荷，ε0为空气的介电常数，
Figure BDA0002296810140000041
步骤六、在所述步骤五中得到电位分布参数矩阵之后，通过电位与电荷之间的关系求解出电容分布参数，以及直接根据电容与电感、电导之间的关系求解出线缆束的电感矩阵参数与电导矩阵参数，关系如下，
Figure BDA0002296810140000042
其中，G为电导分布参数矩阵、L为电感分布参数矩阵、C为电容分布参数矩阵，ε为介电常数，μ为磁导率，σ为电导率，φi和φj是线缆上的电位，Vij为线缆之间的电势差或电压，Qi为线缆上的电荷。
优选地，所述局域基函数选取为线性插值基函数，如公式(7)所示的局域基函数在形式上较脉冲基函数复杂，降低离散所需的未知量个数。
优选地，所述步骤四中激励电场如下，其中，
Figure BDA0002296810140000043
为入射场，ε0为空气的介电常数，
Figure BDA0002296810140000044
为场点到源点的矢量，r为场点与源点之间的距离，r0为线缆半径，
Figure BDA0002296810140000045
其中，由于电容是相对量，故选用归一化的激励电压对线缆进行激励。
优选地，所述线缆束的线缆结构类型包括单芯线、双绞线、同轴线或扁平线。
优选地，所述线缆束分布环境包括放置于地面上、金属腔体内或复合材料腔体内。
优选地，所述线缆束的布线路径包括直线、斜线或曲线。
优选地，还包括如下步骤：
步骤七、基于所述步骤六中的多导体线缆束分布参数L、G与C，将多导体传输线方程(12)代入如下公式(13)与(14)实现在时域条件下求解出线缆束上任意位置的电压与电流值,
Figure BDA0002296810140000051
Figure BDA0002296810140000052
Figure BDA0002296810140000053
式中：R为电阻分布参数矩阵、G为电导分布参数矩阵、L为电感分布参数矩阵、C为电容分布参数矩阵、V为节点电压向量、I为节点电流向量；由于线缆损耗较小，可视作无耗传输线，因而电阻分布参数矩阵R可设为零，Zg为地阻抗，ET和EL为外部电磁场在线缆上的感应源，k为第k个网格或第k个节点，Δt为时间步长，n为第n个Δt时间步长，m为第m个Δt时间步长，y为沿线缆方向的坐标，Δy为沿线缆方向的网格长度。
本发明的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法相对于现有技术具有以下有益技术效果：
1、本发明的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法仅对线缆表面进行离散，且无需处理截断边界条件，因而未知量较少且计算精度高。相比于之前的全域基函数矩量法，突破了圆截面线缆的限制条件，可适用于任意截面形状的线缆问题。
2、本发明的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法能适应半空间、有限大地面等多种应用场景。
3、本发明的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法使用电场而非电位建立积分方程，弱化积分算子的奇异性；使用主值积分，彻底消除方程的奇异性；使用线段或二阶曲线的离散方式准确拟合线缆的几何形状，最终高效精确地求解出线缆的分布参数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅用于解释本发明的构思。
图1为三组实验算例计算的电容参数与软件解析结果的对比图；
图2为两个半径比例相差巨大且距离很近的线缆的电位分布情况；
图3为理想地平面上方两根线缆的电位分布情况；
图4为同轴线和三根半径不同的线缆组成的线缆束的电位分布情况。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明的实施例的目的旨在克服现有技术存在的不足和缺陷，现提供一种基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法，包括如下步骤：
步骤一、结合麦克斯韦方程组中的电场积分方程与线缆束的物理特性，建立线缆截面的围线电场积分方程，首先给出理想导体的法向边界条件，
Figure BDA0002296810140000071
其中，n为单位外法向矢量，ρ为电荷密度，ε为介电常数，
Figure BDA0002296810140000072
为电场总场；由于外加电压对应的电位移矢量/>
Figure BDA0002296810140000073
和感应电荷所产生的电位移矢量/>
Figure BDA0002296810140000074
之和等于总场，所以电场总场
Figure BDA0002296810140000075
表达为入射场/>
Figure BDA0002296810140000076
和散射场/>
Figure BDA0002296810140000077
之和，
Figure BDA0002296810140000078
将式(2)代入式(1)，可获得入射场
Figure BDA0002296810140000079
的表达式，如公式(3)所示，其中，n为单位外法向矢量，ρ为电荷密度，ε为介电常数，/>
Figure BDA00022968101400000710
为入射场，/>
Figure BDA00022968101400000711
为散射场，
Figure BDA00022968101400000712
步骤二、建立导体表面电荷分布的积分方程，用积分的形式给出感应电荷产生的电场，同时使用主值积分，消除奇异性积分可得，如公式(4)所示，其中，n为单位外法向矢量，ε0为空气的介电常数，r表示场点坐标，r'表示源点坐标，P.V.表示主值积分，ρ(r)为场点位置处的电荷密度，ρ(r')表示源点位置处的电荷密度，
Figure BDA00022968101400000713
为散射场，/>
Figure BDA00022968101400000714
表示源点到场点的方向矢量，R表示场点与源点之间的距离，
Figure BDA00022968101400000715
将
Figure BDA00022968101400000716
的积分形式代入式(3)，可建立外加电场与感应电荷之间的积分方程；其中，n为单位外法向矢量，ε0为空气的介电常数，r表示场点坐标即场点与源点之间的距离，r'表示源点坐标，P.V.表示主值积分，ρ(r)为场点位置处的电荷密度，ρ(r')表示源点位置处的电荷密度，/>
Figure BDA00022968101400000717
为入射场，/>
Figure BDA0002296810140000081
表示源点到场点的方向矢量，R表示场点与源点之间的距离，
Figure BDA0002296810140000082
步骤三、将围线电荷的分布函数使用局域基函数的累加和近似表示，如公式(6)所示，
Figure BDA0002296810140000083
此处，ρ(r)为场点位置处的电荷密度，αn为系数，fn(r)是基函数，局域基函数选取为线性插值基函数，如公式(7)所示，r为场点坐标，r±为正负单元顶点坐标，正单元取r+，负单元取r-，ln ±是相对应的第n个单元的长度，取法与r±一致；
Figure BDA0002296810140000084
该局域基函数在形式上较脉冲基函数稍复杂一些，但能获得更高的拟合精度，在保证精度的前提下，显著降低离散所需的未知量个数。由于电容是相对量，故可使用归一化的激励电压对线缆进行激励，设其激励电场为，
Figure BDA0002296810140000085
其中，
Figure BDA0002296810140000086
为入射场，ε0为空气的介电常数，/>
Figure BDA0002296810140000087
为场点到源点的矢量，r为场点与源点之间的距离，r0为线缆半径；
步骤四、设置激励电场对线缆进行激励，通过与测试函数内积得到激励向量的表达形式，如公式(8)所示，
Figure BDA0002296810140000088
为入射场，/>
Figure BDA0002296810140000089
为场点到源点的矢量，fn(r)是基函数，n为单位外法向矢量，ε0为空气的介电常数，ln为第n个单元的长度，r为场点与源点之间的距离即场点坐标，
Figure BDA0002296810140000091
最终形成矩阵方程，其中，Z是阻抗矩阵，I是电流系数矩阵，V是电压系数矩阵，
Z·I＝V； (9)
步骤五、求解上述矩阵方程(9)最终得出感应电荷的分布，根据感应电荷的分布求出电位分布参数矩阵，其中，φsca(r)为场点位置处的散射电位，qn为第n个单元的感应电荷，ε0为空气的介电常数，
Figure BDA0002296810140000092
步骤六、在所述步骤五中得到电位分布参数矩阵之后，通过电位与电荷之间的关系求解出电容分布参数，以及直接根据电容与电感、电导之间的关系求解出线缆束的电感矩阵参数与电导矩阵参数，关系如下，
Figure BDA0002296810140000093
式中：R为电阻分布参数矩阵、G为电导分布参数矩阵、L为电感分布参数矩阵、C为电容分布参数矩阵、V为节点电压向量、I为节点电流向量；由于线缆损耗较小，可视作无耗传输线，因而电阻分布参数矩阵R可设为零，Zg为地阻抗，ET和EL为外部电磁场在线缆上的感应源，k为第k个网格或第k个节点，Δt为时间步长，n为第n个Δt时间步长，m为第m个Δt时间步长，y为沿线缆方向的坐标，Δy为沿线缆方向的网格长度。
本发明的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法通过求解线缆表面的电荷分布，进而获得电荷的电位分布和线缆束中线缆之间的电压分布，然后基于电容C与电位、电荷之间的关系获得线缆束的电容分布参数，再根据电容C与电感L和电导G之间的关系，获得R、L、G与C等其他分布参数。
本发明通过对线缆结构进行求解，获得线缆表面电荷和电位分布参数，从而推导获得线缆束的其他分布参数，在建模过程中没有对线缆的布线、形状、尺寸、数量、周围环境(如直立墙面)等设置要求，因此本发明的建模方法可对由多种线缆类型、尺寸、数量等条件构成的线缆束完成分布参数提取，在面向实际线缆束的分布参数提取时具有较强的普适性。
本发明的建模方法可以对多根线缆组成的线缆束完成分布参数提取建模，适用情况包含这些构成线缆束的线缆数量达到几十根，或者线缆类型包含单芯线、双绞线、同轴线、扁平线等各种线缆结构，或者线缆放置于地面上、金属腔体内、复合材料腔体内等实际分布环境，或者线缆布线路径为直线、斜线、曲线等方式。
由于本发明的建模方法对模型的普适性强，适用于任意截面形状、根数及地平面特性的复杂线缆束模型。该建模方法能够与软件相结合，能有效提高对于大场景复杂线缆耦合问题的求解能力，还有助于解决复杂电磁环境中的评估与预测问题。
在发明的进一步实施例中，本发明的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法还可以包括如下步骤：
步骤七、基于上述步骤六中的多导体线缆束分布参数L、G与C，将多导体传输线方程(12)代入如下公式(13)与(14)实现在时域条件下求解出线缆束上任意位置的电压与电流值,
Figure BDA0002296810140000101
Figure BDA0002296810140000102
Figure BDA0002296810140000111
式中：R为电阻分布参数矩阵、G为电导分布参数矩阵、L电感分布参数矩阵、C电容分布参数矩阵、V节点电压向量、I节点电流向量；由于线缆损耗较小，可视作无耗传输线，因而电阻分布参数矩阵R可设为零，Zg为地阻抗，ET和EL是外部电磁场在线缆上的感应源。通过上述步骤七可以获得电压电流的时域信号波形及其相关的幅度峰值、上升沿宽度等数据，既可以满足线缆束中的串扰问题仿真计算，也可以满足时域电磁脉冲的场线耦合仿真计算。
本发明的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法相比于差分方法，该方法仅对线缆表面进行离散，且无需处理截断边界条件，因而未知量较少且计算精度高。相比于之前的全域基函数矩量法，突破了圆截面线缆的限制条件，可适用于任意截面形状的线缆问题，并能适应半空间、有限大地面等多种应用场景。该建模方法使用电场而非电位建立积分方程，弱化积分算子的奇异性；使用主值积分，彻底消除方程的奇异性；使用线段或二阶曲线的离散方式准确拟合线缆的几何形状，最终高效精确地求解出线缆的分布参数。本发明的建模方法其计算精度和计算速度达到了与商业软件相同的水平。通过与软件相结合，可以有效提高大场景下复杂线缆场-线耦合问题的求解能力，还可应用于复杂电磁环境下装备电磁效应的预测与评估。
为验证本发明的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法的精确度，为此本发明中验证算例选择为具有解析结果的双线模型，一共包含三组实验算例，分别为：1)宽间距，半径相等；2)宽间距，半径不等；3)窄间距，半径相等。每组算例又包含了10种不同“半径-间距比”的情况。图1给出了三组实验算例计算的电容参数与软件解析结果的对比，可以看出二者吻合良好，相对误差在百分之一以内。通过数值实验可以发现，“半径-间距比”过小会使计算的精度会略微下降，这是由于线间相对距离变小导致电位分布的剧烈变化所致，通过增加离散未知量数可以有效降低该几何奇异性导致的误差，保证分布参数提取结果的正确性。在性能测试案例中，选取了200根随机分布的线缆。该算例需求解200个激励模式，提取59400个电路参数，求解时间共计780秒。通过实验算例的验证得出本发明的建模算法与主流商业软件达到相同水平，即本发明的建模方法对于不同的线缆束具有普适性。
以及，通过实验还验证了本发明的建模方法适用于一系列的复杂线缆束或特殊线缆束结构。其中，图2展示的是两个半径比例相差巨大且距离很近的线缆中的电位分布情况，由于两线间电位变化剧烈，因而该实验算例的正确求解可以验证算法对于奇异问题的计算精度；图3展示的是理想地平面上方两根线缆的电位分布情况，用于验证算法对于半空间问题的求解能力；图4展示的同轴线和三根半径不同的线缆组成的线缆束的电位分布情况，该实验算例用于验证该建模算法对同轴线及复杂线缆束的求解能力。从三幅图中均可以清晰辨识出导线的等电位特性、屏蔽特性，可以证明本发明的建模算法的计算结果符合物理规律，同时计算结果精度很高。
最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、结合麦克斯韦方程组中的电场积分方程与线缆束的物理特性，建立线缆截面的围线电场积分方程，首先给出理想导体的法向边界条件，
Figure FDA0002296810130000011
其中，n为单位外法向矢量，ρ为电荷密度，ε为介电常数，
Figure FDA0002296810130000012
为电场总场；由于外加电压对应的电位移矢量/>
Figure FDA0002296810130000013
和感应电荷所产生的电位移矢量/>
Figure FDA0002296810130000014
之和等于总场，所以电场总场/>
Figure FDA0002296810130000015
表达为入射场/>
Figure FDA0002296810130000016
和散射场/>
Figure FDA0002296810130000017
之和，
Figure FDA0002296810130000018
将式(2)代入式(1)，可获得入射场
Figure FDA0002296810130000019
的表达式，如公式(3)所示，其中，n为单位外法向矢量，ρ为电荷密度，ε为介电常数，/>
Figure FDA00022968101300000110
为入射场，/>
Figure FDA00022968101300000111
为散射场，
Figure FDA00022968101300000112
步骤二、建立导体表面电荷分布的积分方程，用积分的形式给出感应电荷产生的电场，同时使用主值积分，消除奇异性积分可得，如公式(4)所示，其中，n为单位外法向矢量，ε0为空气的介电常数，r表示场点坐标，r'表示源点坐标，P.V.表示主值积分，ρ(r)为场点位置处的电荷密度，ρ(r')表示源点位置处的电荷密度，
Figure FDA00022968101300000113
为散射场，/>
Figure FDA00022968101300000114
表示源点到场点的方向矢量，R表示场点与源点之间的距离，
Figure FDA00022968101300000115
将
Figure FDA0002296810130000021
的积分形式代入式(3)，可建立外加电场与感应电荷之间的积分方程；其中，n为单位外法向矢量，ε0为空气的介电常数，r表示场点坐标即场点与源点之间的距离，r'表示源点坐标，P.V.表示主值积分，ρ(r)为场点位置处的电荷密度，ρ(r')表示源点位置处的电荷密度，/>
Figure FDA0002296810130000022
为入射场，/>
Figure FDA0002296810130000023
表示源点到场点的方向矢量，R表示场点与源点之间的距离，
Figure FDA0002296810130000024
步骤三、将围线电荷的分布函数使用局域基函数的累加和近似表示，如公式(6)所示，
Figure FDA0002296810130000025
此处，ρ(r)为场点位置处的电荷密度，αn为系数，fn(r)是基函数，局域基函数选取为线性插值基函数，如公式(7)所示，r为场点坐标，r±为正负单元顶点坐标，正单元取r+，负单元取r-，ln ±是相对应的第n个单元的长度，取法与r±一致；
Figure FDA0002296810130000026
/>
步骤四、设置激励电场对线缆进行激励，通过与测试函数内积得到激励向量的表达形式，如公式(8)所示，
Figure FDA0002296810130000027
为入射场，/>
Figure FDA0002296810130000028
为场点到源点的矢量，fn(r)是基函数，n为单位外法向矢量，ε0为空气的介电常数，ln为第n个单元的长度，r为场点与源点之间的距离，
Figure FDA0002296810130000029
最终形成矩阵方程；其中，Z是阻抗矩阵，I是电流系数矩阵，V是电压系数矩阵，
Z·I＝V； (9)
步骤五、求解上述矩阵方程(9)最终得出感应电荷的分布，根据感应电荷的分布求出电位分布参数矩阵，其中，φsca(r)为场点位置处的散射电位，qn为第n个单元的感应电荷，ε0为空气的介电常数，
Figure FDA0002296810130000031
步骤六、在所述步骤五中得到电位分布参数矩阵之后，通过电位与电荷之间的关系求解出电容分布参数，以及直接根据电容与电感、电导之间的关系求解出线缆束的电感矩阵参数与电导矩阵参数，关系如下，
Figure FDA0002296810130000032
其中，G为电导分布参数矩阵、L为电感分布参数矩阵、C为电容分布参数矩阵，ε为介电常数，μ为磁导率，σ为电导率，φi和φj为线缆上的电位，Vij为线缆之间的电势差或电压，Qi为线缆上的电荷。
2.根据权利要求1所述的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法，其特征在于，所述局域基函数选取为线性插值基函数，如公式(7)所示的局域基函数在形式上较脉冲基函数复杂，降低离散所需的未知量个数。
3.根据权利要求1所述的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法，其特征在于，所述步骤四中激励电场如下，其中，
Figure FDA0002296810130000033
为入射场，ε0为空气的介电常数，/>
Figure FDA0002296810130000034
为场点到源点的矢量，r为场点与源点之间的距离，r0为线缆半径，
Figure FDA0002296810130000035
其中，由于电容是相对量，故选用归一化的激励电压对线缆进行激励。
4.根据权利要求1所述的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法，其特征在于，所述线缆束的线缆结构类型包括单芯线、双绞线、同轴线或扁平线。
5.根据权利要求1所述的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法，其特征在于，所述线缆束分布环境包括放置于地面上、金属腔体内或复合材料腔体内。
6.根据权利要求1所述的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法，其特征在于，所述线缆束的布线路径包括直线、斜线或曲线。
7.根据权利要求1所述的基于矩量法的复杂线缆束分布参数建模方法，其特征在于，还包括如下步骤：
步骤七、基于所述步骤六中的多导体线缆束分布参数L、G与C，将多导体传输线方程(12)代入如下公式(13)与(14)实现在时域条件下求解出线缆束上任意位置的电压与电流值,
Figure FDA0002296810130000041
Figure FDA0002296810130000042
Figure FDA0002296810130000043
式中：R为电阻分布参数矩阵、G为电导分布参数矩阵、L为电感分布参数矩阵、C为电容分布参数矩阵、V为节点电压向量、I为节点电流向量；由于线缆损耗较小，可视作无耗传输线，因而电阻分布参数矩阵R可设为零，Zg为地阻抗，ET和EL为外部电磁场在线缆上的感应源，k为第k个网格或第k个节点，Δt为时间步长，n为第n个Δt时间步长，m为第m个Δt时间步长，y为沿线缆方向的坐标，Δy为沿线缆方向的网格长度。
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