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申请/专利权人：武汉大学;长江三峡集团江苏能源投资有限公司;国电南瑞科技股份有限公司

摘要：本发明公开了一种适用于任意结构的耦合空心线圈的端口频响特性快速计算方法，属于电气电子设备元器件和传感测量设计领域，包括：以耦合线圈内某一点为坐标原点建立三维直角坐标系，将耦合线圈离散为若干个线匝单元，得到耦合线圈每一个线匝的空间参数方程；计算两个相耦合线圈的任意线匝间的互感和电容，任意线匝单元的自感和电阻。得到相互耦合线圈中的每个线匝单元的电压和支路电流与线圈一和线圈二其他线匝单元的电气关系式，将电气关系式转变为矩阵，根据耦合线圈的端口条件，基于矩阵的边界条件并代入矩阵方程，将矩阵方程简化为可表达端口电压和端口电流比值的关系式，得到耦合线圈的端口频响特性。本发明通用性强，计算方便，没有经验公式，计算精度高。

主权项：1.一种适用于形状任意的空心耦合线圈的频响特性计算方法，其特征在于，包括：以耦合线圈附近某一点为坐标原点建立三维直角坐标系，将相互耦合的线圈分别分为若干个线匝单元，按照电流在线圈内的流向依次对每个线匝单元进行编号，将其中一个耦合线圈的一端作为参考电位，得到每一个线匝单元的空间参数方程；基于每个线匝单元的空间参数方程和线匝几何形状尺寸，计算每个线匝单元的自感和受频率影响的考虑集肤效应和临近效应的电阻，计算任意两个线匝单元间的互感和电容；基于每个线匝单元的自感和受频率影响的考虑集肤效应和临近效应的电阻及任意两个线匝单元间的互感和电容得到两个相互耦合线圈中的耦合线圈一的每个线匝单元的电压和支路电流与线圈一和线圈二其他线匝单元的第一电气关系式，其中，线圈二表示两个相互耦合线圈中的另一个线圈；基于每个线匝单元的自感和受频率影响的考虑集肤效应和临近效应的电阻及任意两个线匝单元间的互感和电容得到两个相互耦合线圈中的耦合线圈二的每个线匝单元的电压和支路电流与线圈一和线圈二其他线匝单元的第二电气关系式；将耦合线圈一的第一电气关系式和耦合线圈二的第二电气关系式转变为矩阵方程式的形式；根据两个相互耦合线圈的端口条件，得到矩阵方程式的边界条件；将矩阵方程式经过转变化简为表示线圈端口电压和端口电流关系式的方程，根据线圈端口电压和端口电流关系式的方程得到相互耦合的线圈的端口频响特性。

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