Finite-difference model for computing the response of multiconductor transmission lines interconnected by load circuits

Abstract

In this paper, we describe a time-domain technique to calculate the induced currents and voltages on multi-conductor transmission line (mtl) networks, which contain resistive circuits in the junctions. The network can be excited by an external plane wave or by voltage sources which are located at any circuit of the system. The method is based on a time-space centered finite-difference technique to solve the time-domain mtl coupled equations. This approach makes it possible to solve a linear matrix system which can be expressed under the AX = B form. We apply the method to mtl networks solved by a frequency analysis based on a state variable technique and to previously published examples solved by other numerical methods. The results correspond closely enough for the approach to be validated.

Résumé

Dans cet article, une approche temporelle pour l’évaluation des courants et tensions induits sur un système constitué par un ensemble de lignes multifilaires interconnectées par des réseaux résistifs est présentée. L’ensemble peut être soit illuminé par une onde plane, soit excité par des générateurs d’impulsions injectées au niveau d’un quelconque réseau du système. La résolution numérique des équations de couplage exprimées dans le domaine temporel s’appuie sur l’utilisation de la technique des différences finies point centrés. L’approche utilisée conduit alors à la résolution d’un système linéaire matriciel de la forme AX = B. Les résultats obtenus par ce formalisme ont été validés par comparaison avec, d’une part, une méthode fréquentielle utilisant la tech-nique des variables d’état, et d’autre part, des résultats de la littérature.