84、方波电磁脉冲计算技术解析

方波电磁脉冲计算技术解析

1. 多向结：串联与并联

在研究基于电磁波的开关机制性能时，除了散射矩阵方法外，我们聚焦于 4 端口配置（Catt 结）作为代表情况来探讨。这种方法可扩展到 N 个互连波的情况。

当从端口 1 和端口 3 分别施加 TEM 方波脉冲时，存在两种情况：
- 相同正极性脉冲（(+, +)） ：
- 从端口 1 和 4 入射的脉冲在通过交叉点后，会平均分成四个脉冲，整个结构共激发八个脉冲。
- 最终脉冲在每个传输线（TL）中的传播可表示为每个 TL 上两个 TEM 方波脉冲的叠加。
- 串联和并联交叉时，TEM 方波脉冲都向端口 2 和 4 传播，而端口 1 和 3 无信号，因为这两个 TL 中激发的脉冲发生相消干涉。且串联和并联交叉时，向端口 2 和 4 传播的脉冲极性不同，分别为(−, −)和(+, +)。
- 这种性能也可通过散射矩阵方法进行数学验证，当 x = [1, 0, 1, 0] 时，应用 y = AxT 可得输出向量：
[
y =
\begin{bmatrix}
\pm0.5 & \mp0.5 & \mp0.5 & \mp0.5 \
\mp0.5 & \pm0.5 & \mp0.5 & \mp0.5 \
\mp0.5 & \mp0.5 & \pm0.5 & \mp0.5 \
\mp0.5 & \mp0.5 & \mp0.5 & \pm0.5
\end{bmatrix}
\begin{bmatri