2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/15913Die Hauptaufgabe des Programms CONMTL besteht darin, die Leitungsparameter-Matrizen L‘, C‘, G‘ und R‘ zu berechnen, und zwar für Mehrfachleitungen mit beliebigem Querschnitt. Das Programm gründet sich auf der Momentenmethode (MoM) mit deren Hilfe eine 2D-Integralgleichung für elektrostatische 2D-Probleme numerisch gelöst wird. Diese Integralgleichung lässt sich aus der entsprechenden Poissongleichung der Elektrostatik herleiten. In einem ersten Schritt werden äquivalente Ladungsverteilungen berechnet. Dazu erfolgt die Unterteilung der Leiterquerschnitte und der dielektrischen Grenzen in eine ausreichende Anzahl gerader Segmente. Über jedem Segment wird eine konstante Ladungsfunktion definiert. Randbedingungen, die es zu erfüllen gilt, sind das konstante Potential auf den metallischen Leitern und die konstante Normalkomponente für den elektrischen Fluss an dielektrischen Grenzen. Auf diese Weise lässt sich die Integralgleichung in ein lineares Gleichungssystem konvertieren. Die Lösung des Gleichungssystems ergibt dann eine Approximation der gesamten Ladungsverteilung, sowohl auf den Leitern als auch auf den Rändern der Dielektrika. Diese Gesamtladungsverteilung ist dann nötig, um die erwähnten Leitungsparameter ermitteln zu können. Umfassende grafische Möglichkeiten bestehen, um die Ladungsverteilung auf allen Querschnittsbereichen und die E-Feldverteilung im Querschnitt zum Zwecke der Validierung begutachten zu können. Nach Eingabe der Leitungslänge kann die Y-Parametermatrix auf der Grundlage der Mehrfachleitungstheorie berechnet werden. Schließlich lassen sich auch die S-Parameter als Funktion der Frequenz bestimmen.The main task of the program CONMTL is the computation of the per-unit-length parameter matrices L’, C’, G’and R’ for multi-conductor transmission lines of arbitrary cross section. The program is based on a method of moments (MoM) technique by means of which a 2D integral equation is solved numerically for electrostatic problems. This integral equation is derived from the 2D Poisson’s equation of electrostatics. In a first step equivalent surface charge distributions are computed by discretizing both conductor and dielectric boundaries into appropriate numbers of straight segments. Over each segment a constant charge basis function is defined. Boundary conditions to be fulfilled are the constant potential on metal conductors and constant normal electric flux density on dielectric boundaries. In this way the integral equation can be converted into a linear system of equations. Solving this matrix equation provides an approximation of the overall charge distribution, both on the metal parts and on dielectric boundaries. This known charge distribution is necessary for the subsequent computation of the mentioned transmission line parameters. Comprehensive possibilities for visualizing the equivalent charge distribution on all cross sectional transmission line parts as well as the E field distribution exist for quickly checking the validity of the numerical solution. Given the length of a transmission line the corresponding Y-parameter matrix can easily be computed using well-known expressions from multi-conductor transmission line theory. Finally S-parameters are provided as a function of frequency.