Способ и система для аппроксимации линии с распределенными параметрами

 

Изобретение относится к системам анализа монтажных плат. Технический результат заключается в создании процедуры для аппроксимации линии с распределенными параметрами схемой с сосредоточенными параметрами. Вводят данные об исследуемой схеме и параметрах анализа, вычисляют произведения γl постоянной распространения γ и длины l линии, вычисляют chγl и shγl с использованием γl, вычисляют функции a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), которые составляют элементы матрицы преобразования для линии с сосредоточенными параметрами, вычисляют разности chγl и a_n(γl), shγl и b_n(γl), shγl и c_n(γl) соответственно с получением максимального значения δ этих разностей и выдают максимальное значение δ в качестве величины ошибки; принимают решение о выборе аппроксимирующей схемы с использованием такого n, при котором для максимального значения δ выполняется условие δ<ε, где ε - заранее заданная величина допустимой ошибки, с тем, чтобы построить указанную аппроксимирующую схему с сосредоточенными параметрами n-кратным повторением указанной элементарной схемы с сосредоточенными параметрами. 5 с. и 8 з.п. ф-лы, 13 ил., 3 табл.

Текст описания в факсимильном виде (см. чертежи) Тк

Формула изобретения

1. Способ аппроксимации линии с распределенными параметрами посредством использования устройства для обработки данных, выполняющего процесс аппроксимации исследуемой линии с распределенными параметрами схемой с сосредоточенными параметрами, полученной построением из n каскадов элементарной схемы с сосредоточенными параметрами, включающий следующие шаги: выбор электрических параметров линии с распределенными параметрами, включая постоянную распространения γ указанной линии с распределенными параметрами и ее длину l; задание условия о величине допустимой ошибки; введение выбранных параметров и величины допустимой ошибки в указанное устройство обработки данных; вычисление посредством указанного устройства обработки данных произведения γl постоянной распространения γ для исследуемой линии с распределенными параметрами на длину l линии с распределенными параметрами и запоминание этого произведения; вычисление chγl и sh γl с использованием γl и запоминание ch γl и sh γl; вычисление a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), которые составляют элементы матрицы преобразования для указанной линии с сосредоточенными параметрами, полученные с использованием функций а_n(х), b_n(х) и c_n(х), определенных следующими тремя выражениями: где х=γl, n - предварительно выбранное значение, и запоминание a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), проведение операции сравнения значений соответственно для выяснения, удовлетворяет ли результат сравнения заранее заданному условию о величине допустимой ошибки, и, если указанное условие не выполнено, повторение шагов, начиная с шага вычисления a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), с увеличением значения n до тех пор, пока результат сравнения не удовлетворит указанному условию; и принятие решения о выборе аппроксимирующей схемы с использованием такого n, при котором результат сравнения удовлетворяет указанному условию, с тем, чтобы построить указанную аппроксимирующую схему с сосредоточенными параметрами n-кратным повторением указанной элементарной схемы с сосредоточенными параметрами.

2. Способ аппроксимации линии с распределенными параметрами по п.1, отличающийся тем, что указанное сравнение выполняют, вычисляя разности соответственно, а указанный результат сравнения получают в виде максимального значения δ этих разностей; и в качестве условия для принятия решения используют соотношение для максимального значения δ:δ<ε, где ε - заранее заданная величина допустимой ошибки.

3. Способ аппроксимации линии с распределенными параметрами по п.1, отличающийся тем, что указанную схему с сосредоточенными параметрами составляют, повторяя n раз П-образную цепь, выбранную в качестве указанной элементарной схемы с сосредоточенными параметрами, причем матрица преобразования схемы с сосредоточенными параметрами дается выражением где Z₀ - характеристический импеданс указанной линии с распределенными параметрами.

4. Способ аппроксимации линии с распределенными параметрами по п.1, отличающийся тем, что указанную схему с сосредоточенными параметрами составляют, повторяя n раз Т-образную цепь, выбранную в качестве указанной элементарной схемы с сосредоточенными параметрами, причем матрица преобразования схемы с сосредоточенными параметрами дается выражением

где Z₀ - характеристический импеданс указанной линии с распределенными параметрами.

5. Способ аппроксимации линии с распределенными параметрами по п.2, отличающийся тем, что входное значение указанной допустимой ошибки ε вводят и запоминают и указанное полученное значение ε используют в указанном условии для выбора величины указанного n.

6. Способ аппроксимации линии с распределенными параметрами по п.2, отличающийся тем, что в качестве величины допустимой ошибки ε вводят и запоминают множество значений и каждое из полученных значений ε используют в указанном условии для определения соответствующей величины n.

7. Способ аппроксимации линии с распределенными параметрами с использованием устройства обработки данных для осуществления процесса аппроксимации исследуемой линии с распределенными параметрами схемой с сосредоточенными параметрами, полученной n-кратным повторением заданной элементарной схемы с сосредоточенными параметрами, включающий следующие шаги: выбор электрических параметров линии с распределенными параметрами, включая постоянную распространения γ исследуемой линии с распределенными параметрами и ее длину l; принятие условия о величине допустимой ошибки; введение выбранных параметров и величины допустимой ошибки в указанное устройство обработки данных; выбор и ввод указанной величины n и ее запоминание; вычисление произведения γl постоянной распространения γ для указанной исследуемой линии с распределенными параметрами на длину l линии с распределенными параметрами и запоминание этого произведения; вычисление ch γl и sh γl с использованием γl и запоминание ch γl и sh γl; вычисление a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), которые составляют элементы матрицы преобразования для линии с сосредоточенными параметрами с использованием функций a_n(x), b_n(x) и c_n(х), определенных следующими тремя выражениями:



где х=γl
n - предварительно выбранное значение,
и запоминание a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), и вычисление разности соответственно с получением максимального значения δ этих разностей и выдача максимального значения δ в качестве величины ошибки; принятие решения о выборе аппроксимирующей схемы с использованием такого n, при котором для максимального значения δ выполняется условие: δ<ε, где ε - заранее заданная величина допустимой ошибки с тем, чтобы построить указанную аппроксимирующую схему с сосредоточенными параметрами n-кратным повторением указанной элементарной схемы с сосредоточенными параметрами.

8. Система для аппроксимации исследуемой линии с распределенными параметрами схемой с сосредоточенными параметрами, содержащая средства хранения данных об исследуемой схеме, причем эти данные описывают линию с распределенными параметрами в качестве объекта аппроксимации, и данных, описывающих аппроксимируемую линию в виде схемы с сосредоточенными параметрами, полученной путем n-кратного повторения заданной элементарной схемы с сосредоточенными параметрами; средства вычисления произведения γl постоянной распространения γ для исследуемой линии распределенными параметрами на длину l указанной линии с распределенными параметрами на основании данных об исследуемой схеме; средства вычисления ch γl и sh γl с использованием рассчитанного выше γl, средства вычисления a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), которые составляют элементы матрицы преобразования для линии с сосредоточенными параметрами с использованием функций а_n(х), b_n(х) и c_n(х), определенных следующими тремя выражениями:



где х=γl,
n - предварительно выбранное значение,
средства выбора значения n путем сравнения соответственно для выяснения, удовлетворяет ли результат сравнения заранее заданному условию о величине допустимой ошибки, и, когда указанное условие не выполнено, повторения шагов, начиная с процесса вычисления a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), с увеличением значения n до тех пор, пока результат сравнения не удовлетворит указанному условию; и средства принятия решения о выборе аппроксимирующей схемы с использованием такого n, при котором результат сравнения удовлетворяет указанному условию, с тем, чтобы построить искомую схему с сосредоточенными параметрами n-кратным повторением указанной элементарной схемы с сосредоточенными параметрами.

9. Система для аппроксимации линии с распределенными параметрами по п.8, отличающаяся тем, что указанные средства принятия решения по выбору n выполняют сравнение, вычисляя разности соответственно, и результат сравнения получают в виде максимального значения δ этих разностей; и в качестве условия для принятия решения используют соотношение для максимального значения δ:δ<ε, где ε - заранее заданная величина допустимой ошибки.

10. Система для аппроксимации линии с распределенными параметрами по п. 8, отличающаяся тем, что указанная система дополнительно содержит средства получения внешних команд, причем указанные средства хранения данных хранят данные об аппроксимирующей схеме с сосредоточенными параметрами, составленной n-кратным повторением П-образной схемы, выполняющей роль элементарной схемы с сосредоточенными параметрами, и данные об аппроксимирующей схеме с сосредоточенными параметрами, составленной n-кратным повторением Т-образной схемы, выполняющей роль элементарной схемы с сосредоточенными параметрами; указанные средства вычисления a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), вычисляют a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), для схемы с сосредоточенными параметрами, составленной n-кратным повторением элементарной схемы с сосредоточенными параметрами, которая выбрана средствами для выбора между П-образной схемой и Т-образной схемой; и указанные средства выбора аппроксимирующей схемы выбирают в качестве аппроксимирующей схемы схему с сосредоточенными параметрами, составленную n-кратным повторением выбранной элементарной схемы с сосредоточенными параметрами.

11. Система для выполнения процесса аппроксимации исследуемой линии с распределенными параметрами схемой с сосредоточенными параметрами, отличающаяся тем, что указанная система содержит центральный процессор для выполнения указанного процесса аппроксимации и запоминающее устройство для хранения программы, позволяющей указанному центральному процессору выполнять указанный процесс аппроксимации данных об исследуемой схеме, описывающих линию с распределенными параметрами, подлежащую процессу аппроксимации; причем указанные программа и указанные данные используются центральным процессором в указанном процессе аппроксимации, и данные об аппроксимирующей схеме, определяющие схему с сосредоточенными параметрами, полученные в результате процесса аппроксимации построением из n каскадов единичных схем с сосредоточенными параметрами, причем указанный центральный процессор содержит следующие средства в качестве средств указанного процесса аппроксимации, который осуществляется посредством выполнения указанной программы, хранящейся в указанном запоминающем устройстве: средства вычисления произведения γl постоянной распространения γ для исследуемой линии распределенными параметрами на длину l линии с распределенными параметрами на основании данных об исследуемой схеме; средства вычисления ch γl и sh γl с использованием γl; средства вычисления a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), которые составляют элементы матрицы преобразования для линии с сосредоточенными параметрами, полученными с использованием функций а_n(х), b_n(х) и c_n(х), определенных следующими тремя выражениями:



где х=γl
n - предварительное значение,
средства принятия решения о выборе указанного значения n путем сравнения соответственно для выяснения, удовлетворяет ли результат сравнения заранее заданному условию о величине допустимой ошибки, и, когда указанное условие не выполнено, повтор шагов, начиная с процесса вычисления a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), увеличивая значение n до тех пор, пока результат сравнения не удовлетворит указанному условию; и средства принятия решения о выборе аппроксимирующей схемы с использованием такого n, при котором результат сравнения удовлетворяет указанному условию, с тем, чтобы построить искомую схему с сосредоточенными параметрами n-кратным повторением элементарной схемы с сосредоточенными параметрами.

12. Носитель для хранения программы, на котором записана программа, заставляющая устройство для обработки данных выполнить процесс аппроксимации исследуемой линии с распределенными параметрами схемой с сосредоточенными параметрами, полученной n-кратным повторением заданной элементарной схемы с сосредоточенными параметрами, отличающийся тем, что программа обеспечивает выполнение устройством обработки данных следующих процессов: вычисление произведения γl постоянной распространения γ для исследуемой линии распределенными параметрами на длину l указанной линии с распределенными параметрами на основании данных об исследуемой схеме; вычисление ch γl и sh γl с использованием γl; вычисление a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), которые составляют элементы матрицы преобразования для линии с сосредоточенными параметрами с использованием функций а_n(х), b_n(х) и c_n(х), определенных следующими тремя выражениями:



при подстановке х=γl, где n - предварительно выбранное значение,
выбор значения n путем сравнения соответственно для выяснения, удовлетворяет ли результат сравнения заранее заданному условию о величине допустимой ошибки, и, когда указанное условие не выполнено, повторения шагов, начиная с процесса вычисления a_n(γl), b_n(γl) и c_n(γl), с увеличением значения n до тех пор, пока результат сравнения не удовлетворит указанному условию; и принятие решения о выборе аппроксимирующей схемы с использованием такого n, при котором результат сравнения удовлетворяет указанному условию, с тем, чтобы построить искомую схему с сосредоточенными параметрами n-кратным повторением указанной элементарной схемы с сосредоточенными параметрами.

13. Носитель для хранения программы по п.12, отличающийся тем, что указанная программа осуществляет сравнение путем вычисления разности соответственно и получают результат сравнения в виде максимального значения δ этих разностей; и в качестве условия для принятия решения используют соотношение для максимального значения δ:δ<ε, где ε - заранее заданная величина допустимой ошибки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39, Рисунок 40, Рисунок 41, Рисунок 42, Рисунок 43, Рисунок 44, Рисунок 45, Рисунок 46