電磁時間反演在電磁兼容、電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

目 錄
第1章 時間反演：不同的視角 1
1.1 導(dǎo)言 1
1.2 什么是時間 1
1.3 時間反演或“回到過去” 2
1.3.1 方法1：記錄系統(tǒng)整個演變過程中的狀態(tài) 2
1.3.2 方法2：使用描述系統(tǒng)隨時間演變的表達式 3
1.3.3 方法3：通過系統(tǒng)自身的自然定義方程進行系統(tǒng)回溯 3
1.3.4 嚴格意義和寬松意義上的時間反演不變性 5
1.3.5 薛定諤方程 8
1.3.6 麥克斯韋方程組 8
1.3.7 時間反演過程：綜述 10
1.4 時間反演的實踐應(yīng)用 10
1.5 利用時間反演實現(xiàn)電磁波再聚焦 11
1.5.1 時間反演腔 11
1.5.2 使用有限數(shù)量傳感器實現(xiàn)時間反演 12
1.5.3 時間反演與匹配濾波 14
1.6 時間反演在電氣工程中的應(yīng)用 15
原書參考文獻 15
第2章 漫射介質(zhì)中的時間反演 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)計黑盒建模 22
2.3 漫射介質(zhì)中的時間反演 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 27
2.3.3 漫射介質(zhì)中的時間反演場有多精確 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 通過時間反演產(chǎn)生波陣面 38
2.4.1 時間反演并矢函數(shù) 39
2.4.2 第一輻射相位的負荷 41
2.4.3 直接波陣面合成 43
2.4.4 實施廣義時間反演 44
2.4.5 自由空間狀態(tài)反演的實驗結(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 56
第3章 從電磁時間反演理論精度到電磁兼容實際應(yīng)用的魯棒性 59
3.1 時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)中的時間反演 61
3.2.1 傳輸線與時間反演 61
3.2.2 檢測傳輸線路的缺陷或故障 63
3.2.3 時間反演導(dǎo)線診斷 65
3.2.4 時間反演導(dǎo)線診斷實例 67
3.3 選擇性電磁兼容輻射抗擾度 71
3.3.1 從開放區(qū)域到電磁時間反演的混響環(huán)境 71
3.3.2 混響腔數(shù)值實驗中時間反演參數(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 實際電磁兼容測試 79
3.4.1 實際限制 79
3.4.2 魯棒性與統(tǒng)計性 80
3.5 小結(jié) 89
原書參考文獻 90
第4章 利用時間反演放大電磁波 94
4.1 概述 94
4.2 引言 94
4.3 測量 96
4.3.1 實驗裝置 96
4.3.2 時間壓縮 96
4.3.3 天線數(shù)量和帶寬的影響 97
4.3.4 焦點大小 98
4.3.5 1比特時間反演 98
4.3.6 孔徑 98
4.4 理論模型 99
4.4.1 瞬態(tài)信號的平均幅度 99
4.4.2 使用時間反演獲得增益 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 雷達成像 104
4.7 小結(jié) 105
原書參考文獻 105
第5章 時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 時間反演對電力線通信的適用性 108
5.3 輻射消減實驗研究 110
5.3.1 測量活動 110
5.3.2 數(shù)據(jù)處理 111
5.4 結(jié)果和統(tǒng)計分析 113
5.4.1 測量示例 113
5.4.2 統(tǒng)計分析 114
5.5 小結(jié) 116
原書參考文獻 117
第6章 電磁時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 到達時間差（TDoA） 122
6.3 EMTR和閃電位置 123
6.3.1 方法描述 123
6.3.2 運算原理 123
6.3.3 有限接地電導(dǎo)率 130
6.3.4 電磁時間反演和其他閃電定位技術(shù)的關(guān)系 134
6.4 實際實施問題 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)存儲和通信資源 135
原書參考文獻 136
第7章 電磁時間反演在電網(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 基于知識的故障定位方法 141
7.4 電磁時間反演在故障定位中的應(yīng)用 142
7.4.1 電報方程的基本概念及時間反演不變性 142
7.4.2 基于電磁時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 實驗驗證 153
7.7 案例研究和效能評估 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 170