電磁時(shí)間反演在電磁兼容、電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

目 錄
第1章 時(shí)間反演：不同的視角 1
1.1 導(dǎo)言 1
1.2 什么是時(shí)間 1
1.3 時(shí)間反演或“回到過去” 2
1.3.1 方法1：記錄系統(tǒng)整個(gè)演變過程中的狀態(tài) 2
1.3.2 方法2：使用描述系統(tǒng)隨時(shí)間演變的表達(dá)式 3
1.3.3 方法3：通過系統(tǒng)自身的自然定義方程進(jìn)行系統(tǒng)回溯 3
1.3.4 嚴(yán)格意義和寬松意義上的時(shí)間反演不變性 5
1.3.5 薛定諤方程 8
1.3.6 麥克斯韋方程組 8
1.3.7 時(shí)間反演過程：綜述 10
1.4 時(shí)間反演的實(shí)踐應(yīng)用 10
1.5 利用時(shí)間反演實(shí)現(xiàn)電磁波再聚焦 11
1.5.1 時(shí)間反演腔 11
1.5.2 使用有限數(shù)量傳感器實(shí)現(xiàn)時(shí)間反演 12
1.5.3 時(shí)間反演與匹配濾波 14
1.6 時(shí)間反演在電氣工程中的應(yīng)用 15
原書參考文獻(xiàn) 15
第2章 漫射介質(zhì)中的時(shí)間反演 19
2.1 導(dǎo)言 19
2.2 漫射介質(zhì)的基本性質(zhì) 20
2.2.1 漫射介質(zhì)中波的傳播 20
2.2.2 統(tǒng)計(jì)黑盒建模 22
2.3 漫射介質(zhì)中的時(shí)間反演 23
2.3.1 自平均與譜相干性 25
2.3.2 更廣闊的視角：空域能量斑和背景波動(dòng) 27
2.3.3 漫射介質(zhì)中的時(shí)間反演場有多精確 28
2.3.4 極化選擇性 31
2.3.5 轉(zhuǎn)換效率與功率增益 34
2.4 通過時(shí)間反演產(chǎn)生波陣面 38
2.4.1 時(shí)間反演并矢函數(shù) 39
2.4.2 第一輻射相位的負(fù)荷 41
2.4.3 直接波陣面合成 43
2.4.4 實(shí)施廣義時(shí)間反演 44
2.4.5 自由空間狀態(tài)反演的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 47
2.4.6 原創(chuàng)應(yīng)用：尋找金屬屏蔽的縫隙 53
2.5 小結(jié) 55
原書參考文獻(xiàn) 56
第3章 從電磁時(shí)間反演理論精度到電磁兼容實(shí)際應(yīng)用的魯棒性 59
3.1 時(shí)間反演在電磁兼容領(lǐng)域的應(yīng)用 59
3.2 傳輸線網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間反演 61
3.2.1 傳輸線與時(shí)間反演 61
3.2.2 檢測傳輸線路的缺陷或故障 63
3.2.3 時(shí)間反演導(dǎo)線診斷 65
3.2.4 時(shí)間反演導(dǎo)線診斷實(shí)例 67
3.3 選擇性電磁兼容輻射抗擾度 71
3.3.1 從開放區(qū)域到電磁時(shí)間反演的混響環(huán)境 71
3.3.2 混響腔數(shù)值實(shí)驗(yàn)中時(shí)間反演參數(shù)的優(yōu)化 73
3.3.3 混響腔內(nèi)電磁兼容抗擾度測試 75
3.4 實(shí)際電磁兼容測試 79
3.4.1 實(shí)際限制 79
3.4.2 魯棒性與統(tǒng)計(jì)性 80
3.5 小結(jié) 89
原書參考文獻(xiàn) 90
第4章 利用時(shí)間反演放大電磁波 94
4.1 概述 94
4.2 引言 94
4.3 測量 96
4.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置 96
4.3.2 時(shí)間壓縮 96
4.3.3 天線數(shù)量和帶寬的影響 97
4.3.4 焦點(diǎn)大小 98
4.3.5 1比特時(shí)間反演 98
4.3.6 孔徑 98
4.4 理論模型 99
4.4.1 瞬態(tài)信號(hào)的平均幅度 99
4.4.2 使用時(shí)間反演獲得增益 101
4.5 與定向天線的比較 102
4.5.1 概述 102
4.5.2 系統(tǒng)的自轉(zhuǎn)向特性 102
4.6 討論 103
4.6.1 在任意位置聚焦 103
4.6.2 獲得高分辨率和高Q因子 103
4.6.3 雷達(dá)成像 104
4.7 小結(jié) 105
原書參考文獻(xiàn) 105
第5章 時(shí)間反演在電力線通信中消減電磁輻射的應(yīng)用 107
5.1 引言 107
5.2 時(shí)間反演對(duì)電力線通信的適用性 108
5.3 輻射消減實(shí)驗(yàn)研究 110
5.3.1 測量活動(dòng) 110
5.3.2 數(shù)據(jù)處理 111
5.4 結(jié)果和統(tǒng)計(jì)分析 113
5.4.1 測量示例 113
5.4.2 統(tǒng)計(jì)分析 114
5.5 小結(jié) 116
原書參考文獻(xiàn) 117
第6章 電磁時(shí)間反演在閃電定位中的應(yīng)用 120
6.1 引言 120
6.2 閃電定位技術(shù)概述 120
6.2.1 云地閃 120
6.2.2 磁測向 121
6.2.3 到達(dá)時(shí)間差（TDoA） 122
6.3 EMTR和閃電位置 123
6.3.1 方法描述 123
6.3.2 運(yùn)算原理 123
6.3.3 有限接地電導(dǎo)率 130
6.3.4 電磁時(shí)間反演和其他閃電定位技術(shù)的關(guān)系 134
6.4 實(shí)際實(shí)施問題 134
6.4.1 復(fù)雜耗散介質(zhì)的建模 134
6.4.2 仿真資源 135
6.4.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通信資源 135
原書參考文獻(xiàn) 136
第7章 電磁時(shí)間反演在電網(wǎng)故障定位中的應(yīng)用 138
7.1 概覽 138
7.2 引言 138
7.3 現(xiàn)有故障定位方法綜述 139
7.3.1 基于阻抗的故障定位方法 139
7.3.2 基于行波的故障定位方法 140
7.3.3 基于知識(shí)的故障定位方法 141
7.4 電磁時(shí)間反演在故障定位中的應(yīng)用 142
7.4.1 電報(bào)方程的基本概念及時(shí)間反演不變性 142
7.4.2 基于電磁時(shí)間反演的故障定位方法 143
7.5 損失的問題：反向傳播模型 149
7.5.1 逆損耗的反向傳播 150
7.5.2 無損的反向傳播 150
7.5.3 有損的反向傳播 150
7.5.4 反向傳播模型的比較 151
7.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 153
7.7 案例研究和效能評(píng)估 157
7.7.1 混合架空同軸電纜線組成的非均勻網(wǎng)絡(luò) 157
7.7.2 串聯(lián)補(bǔ)償架空輸電線路 159
7.7.3 徑向配電網(wǎng)：IEEE 34總線測試配電饋線 161
7.7.4 多端高壓直流鏈路 164
7.8 小結(jié) 169
原書參考文獻(xiàn) 170