几种计算微带线特性阻抗的方法

几种计算微带线特性阻抗的方法

段卓琦

(大理学院工程学院,云南大理

摘要:本文从不同的计算思路和计算方法出发,介绍了几种计算微带线特性阻抗的方法,并对几种方法的特点进行了比较,为解决此类问题提供了一些方法的选择。

关键词:微带线特性阻抗差分法有限元法

671000

由(4)式可见,求微带线特性阻抗的关键在于求出介质存在和不存在时,微带线上单位长度的电容C 和C 0。[3]根据计算思路,求这些电容的思路有:由微带线上的电位分布求解;由微带线单位长度的总电量推导出;由储藏在微带线上电场内的能量而推导出,等等。根据计算方法,求这些电容可以用差分法,也可以用有限元法。以下我就介绍几种常用的方法。

3. 几种计算方法

①先用有限元法(FEM )求微带线切面上的电位分布,再根据电位分布求出单位长度的微带线上的电容,进而求出微带线的特性阻抗。

假设微带线介质基片的厚度为h ,相对介电常数为εr ,导带的宽度为W ,厚度为t ,微带线的电位分布满足拉普拉斯方程:

1. 前言

微带集成电路具有重量轻、体积小、频带宽、可靠性高、省电、低成本和长寿命等优点。在现代电子设备中得到广泛应用。微带线作为微带集成电路的主要部分,其设计和特性参数的计算受到广泛关注[1]。在设计微带器件时经常遇到计算微带线的特性阻抗的问题,目前分析微带线特性阻抗的方法很多,比如差分法、有限元法、保角变换法、格林函数法,等等[3],本文以差分法和有限元法为基础介绍几种计算微带线特性阻抗的方法。

2. 基本原理

微带线上传播的电磁波可近似看成TEM 波,于是它的特性阻抗就能用下面的公式计算:

坠u 坠x

2

2

+

坠u 坠y

2

2

=0

u|L =u0!!!!!!!!!!!!!!! (5)

Z 0=

%1=!!!!!!!!!!!!!!! (1)Cv C

式中C 、L 分别为微带线单位长度的电容和电感,v 为波在

其中L 是场域s 的边界。

将场域s 剖分为许多三角形单元,考虑场域s 中任意一个单元e ,假设其三个节点分别为i (x i ,y i ),j (x j ,y j ),m (x m ,y m ),如(图一)所示;三个节点的电位分u 别为u i ,u j ,u m ,则三角形单元e 内任意一点的电位u 可以表示为三个节点电位值的线性插值,即:

微带线上的传播速度。如假定微带线上不存在介质时单位长度的电容为C 0,这时线的电感L 将不会因为电介质的存在与否而改变。又因介质不存在时线上波的传播速度为光速v c ,而且

u e (x ,y )=[N ][u ]e !!!!!!!!!!!!!! (6)

其中:[N ]=[N i ,N j ,N m ][u ]e =[u i ,u j ,u m ]

T

T

T

v c =

1

姨LC 0

%

!!!!!!!!!!!!!!!!! (2)

1C 0v c

2

由(2)式可解出L 为:L=

!!!!!!!!! (3)

1

(V c 姨0)

%

将L 值代入(1)式即可求出微带线的特性阻抗Z 0为:Z 0=

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (4)

非竞争性的有氧锻炼项目,如跑步、远足、健身操、跳绳、非竞技性的球类项目等。

锻炼的强度要严格控制,研究表明,中等强度的锻炼能够产生最佳的心理效应。过大的运动强度往往伴随着疲劳或克服身体疼痛,会给锻炼者带来不适的情绪体验,过小的运动强度不能给锻炼者带来足够强烈的应激体验,达不到刺激大脑皮层相应区域的目的。大学生人群确定中等锻炼强度的简易方法是靶心率法,靶心率=(220-年龄)×(60%—85%),在锻炼中使心率控制在靶心率的范围内即为适宜的中等运动强度[5]。

(三)注意事项。

锻炼时要注意循序渐进,并且以大肌肉群的锻炼为主,初次参加锻炼者前期先以小的运动量做好充分的适应性活动,随着锻炼的进行,再逐渐加大运动的强度;着装要宽松、舒适,透气性良好,还要注重锻炼过程中的人际交流,尽量采用多人参与的项目,最好是关系较好的同学或老乡,营造轻松愉快的锻炼氛围;要有合理而完善的锻炼计划并能按计划完成锻炼任务。

三、结语

大学生的抑郁问题高发率已成为整个社会关注的焦点,采取有效手段改善其抑郁状态,提高大学生的身心健康水平

是每个教育工作者义不容辞的职责。体育锻炼形式多样,操作方便,简单易行,无毒副作用且不易反复,是解决大学生日益增多的抑郁问题积极有效的干预方式。学校要充分利用好场馆资源,重视体育锻炼的健身作用,积极引导学生养成自觉参加体育锻炼的良好习惯,通过体育锻炼增强自身的意志品质,形成良好的心理素质,拥有健康的心态。

参考文献:

[1]韩立娟等. 大学生焦虑、抑郁与自杀意念的相关研究[J ]. 唐山师范学院学报,2010,(1):134-137.

[2]汤毓华,张明园. 汉密顿抑郁量表(HAMD )[J ]. 上海精神医学,1984,(2):62-64.

[3]张志群,郭兰婷.Beck 抑郁问卷在成都市中学生中的试用[J ]. 中国心理卫生杂志,2004,(7):486-487.

[4]路聚保等.3248名市民流调用抑郁量表(CES一D) 测评状况分析[J ]. 中国民康医学,2009,(23):3003-3004.

[5]矫洪申. 有氧运动干预对师范类大学生抑郁情绪的影响[J ]. 中国健康心理学杂志,2010,(8):939-941.

江西省教育科学十一五规划课题,课题编号:08YB304。

159

·n dS=Q !!!!!!!!!!!!!!! (15)蒽s D n

因为要求的是静电电容,线内电场将不随z 坐标改变。在考虑到线上不存在纵向电场,也就没有电通量穿过前后两个面,这时上面的积分就可写成:

·n dS=蘩蘩z=0D n ·n dl=蘩l D ·n d l !!!!!!!! (16)蒽s D n

1圻

圻圻

1

(a i +bi x+ci y )2Δe 1

(a j +bj x+cj y )!!!!!!!!!!!!! (7)N j =2Δe 1

(a m +bm x+cm y )N m =2Δe

1x i y i 11x y

其中Δe 为第e 个三角形单元的面积,Δe=j j =

2

1x k y k N i =

1

(b i c j -b j c i )。2

a i =xj y m -x m y j ,b i =yj -y m ,c i =xm -x j ; a j =xm y i -x i y m ,b j =ym -y i ,c j =xi -x m ; a m =xi y j -x j y i ,b m =yj -y i ,c m =xj -x i ;

对拉普拉斯方程进行伽辽金有限元分析:在(5)式两边同时乘以[N ],并对三角形单元区域Δe 进行面积积分得:

图二图三图四

设环路abcd 的四边每边包括n m 个节点,m=1,2,3,4,而(16)式右边的线积分可分成对四个边的积分,再对每个边的积分利用梯形数值积分法求积,便可得到求Q 的公式:

蘩蘩[N ](

Δe

坠u 坠x

2

2

+

坠u 坠y

2

2

)dxdy=0!!!!!!!!!!! (8)

对(8)式进行部分积分,并将(6)式代入得:

坠[N ]坠[N ]坠[N ]坠[N ]坠u

)+)[u ]e dxdy-蘩[N ]蘩蘩(dL=0

Δe Δe 坠x 坠x 坠y 坠y 坠n

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (9)

(9)式左边第二项积分是对三角形单元Δe 的边界L e 进行的,n 表示边界的外法向。

(9)式是对区域s 中任意一个单元Δe 进行的,对于整个区

域则应对所有的单元叠加得到:

T T

坠[N ]坠[N ]坠[N ]坠[N ]坠u

)[u ]dxdy-∑蘩[N ]∑蘩蘩+

e Δe e Δe 坠x 坠x 坠y 坠y 坠n dL=0!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (10)

对于方程式(10)左边进行第二次积分时要注意,要分清

是内单元还是边界上的单元,对于内部单元,由于相邻两个单元之间的平衡关系,各单元边界积分值叠加为零,所以只有在整个求解域的外边界L 上,这一项才须计算,故(10)式可以写成:

T T

坠u

)p !!!!!!!!!!! (17)

m=1p=1坠p

式中εrp 代表节点p 处的相对介电常数,符号∑′表示和的

1

第一项和第末项应乘以。

2

Q

如此便可求得电容C :C=!!!!!!!!! (18)

U

根据(18)式,求出介质存在和不存在时,微带线上单位长度的电容C 和C 0,代入(4)式即可求出微带线的特性阻抗。

③先用差分法(FDM )求出微带线切面上的电位分布,根

Q=h∑∑′εrp ε0(

据电位分布求出电场分布,然后可以根据电场分布求出微带线上单位长度储藏的电能W e ,由C=

4n m

2W e u A

2

可求出微带线的单位

电容,进而就可求出微带线的特性阻抗。

求出微带线上单位长度储藏的电能W e 后,要求的电容C 可按下式得到(设线内、外导体间电位差u A 为1V ):

坠[N ]坠[N ]坠[N ]坠[N ]

)[u ]dxdy -∑蘩[N ]∑蘩+

e Δe e Δe 坠x 坠x 坠y 坠y 坠[N ]

[u ]CdL=0!!!!!!!!!!!!!!!! (11)坠n

其中∑表示对所有边界上的单元求和。

e

T

T T

C=

2We u A

2

=2We =蘩蘩蘩v ε|E|dV=蘩蘩蘩z=0ε|E|dSdz 1

2

2

2

212

=蘩蘩S ε|E|ds=蘩蘩S ε(|Ex |+|Ey |)d S !!!!!!!! (19)上式中利用了电场E 不是z 的函数关系,对S 的面积分是在

线的横截面上进行的。

先求S 面上在如图四所示的由四个网格节点(i ,j ),(i ,j+1),(i+1,j ),(i+1,j+1)形成的区域对(19)式积分的贡献。在这个区域,E x 、E y 的值可用上述节点的电位差分求得:

(7)式代入(11)式,最后可得:[k ][u ]=0!!!! (12)其中[k ]称为三角形单元的总系数矩阵,解方程(12)即可以求得所需的电位值,进而求得微带线单位长度电容,代入公式(4)即可求得微带线的特性阻抗。[2]

②先用差分法求出单位长度微带线上的总电荷量Q ,再根据C=

Q

求出微带线的单位长度电容,进而求出微带线的特性U

阻抗。

为求这个Q 值,取一个如(图二)所示的任意的包围内导体的环路abcd 。这个环路的每个边均通过网格节点的中心并平行于坐标轴,其中一个边上任意点p 处的电通量法向分量D n 应等于:

1u i+1,j -u i ,j u i+1,j+1-u i ,j+11[]=-[u i+1,j -u i ,j +ui+1,j+1-u i ,j+1]+2h h 2

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (20)

1u i+1,j+1-u i+1,j u i ,j+1-u i ,j 1

]=-[u i ,j+1-u i ,j +ui+1,j+1-u i+1,j ]E y =-[+

2h h 2

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (21)

21

如果令ΔW e 代表这个区域的电场储能,则ΔW e =εr ε0(|Ex |

2

E x =-+|Ey |)h !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (22)

将(20)、(21)式代入(22)式,即可得:εr ε022

[(u i ,j -u i+1,j+1)+(u i+1,j -u i ,j+1)]!!!!!!! (23)ΔW e =4

在整个区域内储藏的电能W e 就应该是各个小区域储能的

和,即可以用下面的式子来表示

2

2

坠u

!!!!!!!!!!!!!!! (13)坠n

而D n 可用p 处相邻的网格节点e 、f 处的电位u e 、u f 表示(如图

D n =εE n =-ε

三),于是可得:

D n =-ε160

u f -u e 坠u =-ε!!!!!!!!!!!!! (14)

坠n 2h

SQL Server 触发器技术应用

冰1

刘秋平1

罗来俊1

刘邦桂2

510091)

(1江西理工大学南昌校区信息工程系,江西南昌330013;2广东广播电视大学计算机系,广东广州

摘要:本文介绍了SQL Server 触发器的概念和类型,总结了SQL Server 触发器在程序设计中的应用,并给出了SQL Server 触发器的应用实例。

关键词:SQL Server 触发器应用实例

1. 引言

在大型关系数据库设计中,如何保证数据库中的数据完整性是一项重要的研究内容。数据完整性是指存储在数据库中的数据的一致性。主要体现在实体完整性、域完整性、参照完整性和用户的自定义完整性等方面。虽然从最基本的数据类型到多种形式的约束条件,都提出了数据完整性的解决方案,但这些方法较为简单,不能解决比较复杂的数据完整性问题。而触发器作为一种高级的技术,可以轻松地解决任何有关保证数据完整性的问题。

触发器一旦被定义,就存在于后台数据库系统中,并会往表中插入记录、更改记录或者删除记录时,被自动地隐式执行,从而使得它的设计既与前台的平台无关,又免除了前台相关的数据操作设计。因此,触发器可以用来对表实施复杂的完整性约束,当触发器所保护的数据发生改变时,触发器会自动被激活,从而防止对数据的不正确修改[1]。

2. 触发器的概念

触发器是SQL Server 为应用程序开发人员提供的一种保证数据库中数据完整性的方法,它是一种特殊的存储过程,但它和一般的存储过程有本质的区别,存储过程可以由用户直接调用执行,而触发器不能被直接调用执行。触发器主要是通过事件进行触发而被执行的,而存储过程可以通过存储过程名字而被直接调用。当对某一表进行Update ,Insert ,Delete 操作时,SQL Server 就会自动执行触发器所定义的SQL 语句。

利用触发器可以比较数据修改前和修改后的状态。通过Insert ,Update 语句,触发器可以提供参考数据变化的能力,这样就允许参考被触发器中修改语句影响到的记录。

使用触发器可以维护非规范化的数据,可以使用触发器维护非正规化数据库环境中的行级数据完整性[2]。

3. 触发器的种类

根据触发器被激活的时机不同,SQL Server 中提供了两种类型的触发器:INSTEAD OF 触发器和AFTER 触发器。

AFTER 触发器在一个INSERT 、UPDATE 或DELETE 语句完成之后执行,进行约束检查等动作都将在AFTER 触发器被激活之前发生。AFTER 触发器只能用于表。

INSTEAD OF 触发器用于替代引起触发器执行的T-SQL 语句。除表之外,INSTEAD OF 触发器也可以用于视图,用来扩展视图可以支持的更新操作。

一个表或视图的每个修改动作(INSERT 、UPDATE 和DELETE )都可以有一个INSTEAD OF 触发器,但可以有多个AF -TER 触发器[3]。

4. 触发器的实现

触发器的实现离不了两个专用表:Inserted 表和Deleted 表。这是两个逻辑表,由系统来维护,用户不能对它们进行修改。它们存放在内存而不是数据库中。这两个表的结构总是与激活该触发器的表的结构相同。触发器执行完成后,与该触发器相关的这两个表也会被删除。

当向触发器表中插入数据时,新的记录会增加到触发器表和inserted 表中;当删除触发器表中的数据时,被删除的记录会存放到deleted 表中;当更新触发器表中的数据时,相当于插入一条新记录和删除一条旧记录,此时表中原有的记录存放到deleted 表中,修改后的记录插入到inserted 表中。

在创建触发器时需要制定以下内容:触发器的名称、触发器所基于的表或视图、触发器种类(AFTER 或INSTEAD OF )、激活触发器的修改语句(INSERT 、UPDATE 和DELETE )、触发器执行的语句,用T-SQL 语句创建触发器的具体语法如下[4]:

CREATE Trigger trigger_name

ON {table_name|view_name}

有复杂媒质的定解问题。这种方法的各个环节可以实现标准化,得到通用的计算程序,而且有较高的计算精度。但是这种方法的计算程序复杂冗长,由于他是区域性解法,分割的元素数和节点数较多,导致需要的初始数据复杂繁多,最终得到的方程组的元数很大,这使得计算时间长,而且对计算机本身的存储也提出了要求。文中介绍的三种计算微带线特性阻抗的方法各有特点,但其计算结果一致,在应用中可根据需要选择合适的方法。[3][4][5]

参考文献:

[1]姚斌,杨春柳,胡开元,唐继华. 假想边界法在开放式微带线特性阻抗计算中的应用[J ]. 文山学院学报,2003,23(1):

W e =∑∑ΔW e !!!!!!!!!!!!!! (24)

i=1

j=1

i max -1j max -1

其中i max 、j max 分别为场域中网格坐标i 、j 的最大值。

将(24)式代入(19)式即可求得电容C ,然后利用(4)式即可求出微带线的特性主抗。[3]

4. 结语

有限差分法是将求解域划分为差分网格,用有限个网格节点代替连续的求解域,并以泰勒级数展开等方法,把方程中的导数用网格节点上的函数值的差商代替进行离散,从而建立以网格节点上的值为未知数的代数方程组。有限元法的基础是变分原理和加权余量法,其基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元,在每个单元内,选择一些合适的节点作为求解函数的插值点,将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式,借助于变分原理或加权余量法,将微分方程离散求解。差分法是电磁场计算机数值模拟最早采用的方法,是一种直接将微分问题变为代数问题的近似数值解法,数学概念直观,表达简单,是发展较早且比较成熟的数值方法。而有限元法用于电磁学领域还是二十世纪六七十年代的事情,它比较新颖。有限元法的优点是适用于具有复杂边界形状或边界条件、含

117-120.

[2]周平. 微带线特性阻抗的有限元分析[J ]. 淮阴工业专科学校学报,1995,4(2):1-4.

[3]曹世昌. 电磁场的数值计算和微波的计算机辅助设计[M ]. 北京:电子工业出版社,1989:40.

[4]胡来平,刘占军. 电磁学计算方法的比较[J ]. 现代电子技术,2003,153(10):77-78.

[5]李国生. 有限差分法求解静电场问题[J ]. 电气电子教学学报,2005,27(5):50-52.

161

几种计算微带线特性阻抗的方法

段卓琦

(大理学院工程学院,云南大理

摘要:本文从不同的计算思路和计算方法出发,介绍了几种计算微带线特性阻抗的方法,并对几种方法的特点进行了比较,为解决此类问题提供了一些方法的选择。

关键词:微带线特性阻抗差分法有限元法

671000

由(4)式可见,求微带线特性阻抗的关键在于求出介质存在和不存在时,微带线上单位长度的电容C 和C 0。[3]根据计算思路,求这些电容的思路有:由微带线上的电位分布求解;由微带线单位长度的总电量推导出;由储藏在微带线上电场内的能量而推导出,等等。根据计算方法,求这些电容可以用差分法,也可以用有限元法。以下我就介绍几种常用的方法。

3. 几种计算方法

①先用有限元法(FEM )求微带线切面上的电位分布,再根据电位分布求出单位长度的微带线上的电容,进而求出微带线的特性阻抗。

假设微带线介质基片的厚度为h ,相对介电常数为εr ,导带的宽度为W ,厚度为t ,微带线的电位分布满足拉普拉斯方程:

1. 前言

微带集成电路具有重量轻、体积小、频带宽、可靠性高、省电、低成本和长寿命等优点。在现代电子设备中得到广泛应用。微带线作为微带集成电路的主要部分,其设计和特性参数的计算受到广泛关注[1]。在设计微带器件时经常遇到计算微带线的特性阻抗的问题,目前分析微带线特性阻抗的方法很多,比如差分法、有限元法、保角变换法、格林函数法,等等[3],本文以差分法和有限元法为基础介绍几种计算微带线特性阻抗的方法。

2. 基本原理

微带线上传播的电磁波可近似看成TEM 波,于是它的特性阻抗就能用下面的公式计算:

坠u 坠x

2

2

+

坠u 坠y

2

2

=0

u|L =u0!!!!!!!!!!!!!!! (5)

Z 0=

%1=!!!!!!!!!!!!!!! (1)Cv C

式中C 、L 分别为微带线单位长度的电容和电感,v 为波在

其中L 是场域s 的边界。

将场域s 剖分为许多三角形单元,考虑场域s 中任意一个单元e ,假设其三个节点分别为i (x i ,y i ),j (x j ,y j ),m (x m ,y m ),如(图一)所示;三个节点的电位分u 别为u i ,u j ,u m ,则三角形单元e 内任意一点的电位u 可以表示为三个节点电位值的线性插值,即:

微带线上的传播速度。如假定微带线上不存在介质时单位长度的电容为C 0,这时线的电感L 将不会因为电介质的存在与否而改变。又因介质不存在时线上波的传播速度为光速v c ,而且

u e (x ,y )=[N ][u ]e !!!!!!!!!!!!!! (6)

其中:[N ]=[N i ,N j ,N m ][u ]e =[u i ,u j ,u m ]

T

T

T

v c =

1

姨LC 0

%

!!!!!!!!!!!!!!!!! (2)

1C 0v c

2

由(2)式可解出L 为:L=

!!!!!!!!! (3)

1

(V c 姨0)

%

将L 值代入(1)式即可求出微带线的特性阻抗Z 0为:Z 0=

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (4)

非竞争性的有氧锻炼项目,如跑步、远足、健身操、跳绳、非竞技性的球类项目等。

锻炼的强度要严格控制,研究表明,中等强度的锻炼能够产生最佳的心理效应。过大的运动强度往往伴随着疲劳或克服身体疼痛,会给锻炼者带来不适的情绪体验,过小的运动强度不能给锻炼者带来足够强烈的应激体验,达不到刺激大脑皮层相应区域的目的。大学生人群确定中等锻炼强度的简易方法是靶心率法,靶心率=(220-年龄)×(60%—85%),在锻炼中使心率控制在靶心率的范围内即为适宜的中等运动强度[5]。

(三)注意事项。

锻炼时要注意循序渐进,并且以大肌肉群的锻炼为主,初次参加锻炼者前期先以小的运动量做好充分的适应性活动,随着锻炼的进行,再逐渐加大运动的强度;着装要宽松、舒适,透气性良好,还要注重锻炼过程中的人际交流,尽量采用多人参与的项目,最好是关系较好的同学或老乡,营造轻松愉快的锻炼氛围;要有合理而完善的锻炼计划并能按计划完成锻炼任务。

三、结语

大学生的抑郁问题高发率已成为整个社会关注的焦点,采取有效手段改善其抑郁状态,提高大学生的身心健康水平

是每个教育工作者义不容辞的职责。体育锻炼形式多样,操作方便,简单易行,无毒副作用且不易反复,是解决大学生日益增多的抑郁问题积极有效的干预方式。学校要充分利用好场馆资源,重视体育锻炼的健身作用,积极引导学生养成自觉参加体育锻炼的良好习惯,通过体育锻炼增强自身的意志品质,形成良好的心理素质,拥有健康的心态。

参考文献:

[1]韩立娟等. 大学生焦虑、抑郁与自杀意念的相关研究[J ]. 唐山师范学院学报,2010,(1):134-137.

[2]汤毓华,张明园. 汉密顿抑郁量表(HAMD )[J ]. 上海精神医学,1984,(2):62-64.

[3]张志群,郭兰婷.Beck 抑郁问卷在成都市中学生中的试用[J ]. 中国心理卫生杂志,2004,(7):486-487.

[4]路聚保等.3248名市民流调用抑郁量表(CES一D) 测评状况分析[J ]. 中国民康医学,2009,(23):3003-3004.

[5]矫洪申. 有氧运动干预对师范类大学生抑郁情绪的影响[J ]. 中国健康心理学杂志,2010,(8):939-941.

江西省教育科学十一五规划课题,课题编号:08YB304。

159

·n dS=Q !!!!!!!!!!!!!!! (15)蒽s D n

因为要求的是静电电容,线内电场将不随z 坐标改变。在考虑到线上不存在纵向电场,也就没有电通量穿过前后两个面,这时上面的积分就可写成:

·n dS=蘩蘩z=0D n ·n dl=蘩l D ·n d l !!!!!!!! (16)蒽s D n

1圻

圻圻

1

(a i +bi x+ci y )2Δe 1

(a j +bj x+cj y )!!!!!!!!!!!!! (7)N j =2Δe 1

(a m +bm x+cm y )N m =2Δe

1x i y i 11x y

其中Δe 为第e 个三角形单元的面积,Δe=j j =

2

1x k y k N i =

1

(b i c j -b j c i )。2

a i =xj y m -x m y j ,b i =yj -y m ,c i =xm -x j ; a j =xm y i -x i y m ,b j =ym -y i ,c j =xi -x m ; a m =xi y j -x j y i ,b m =yj -y i ,c m =xj -x i ;

对拉普拉斯方程进行伽辽金有限元分析:在(5)式两边同时乘以[N ],并对三角形单元区域Δe 进行面积积分得:

图二图三图四

设环路abcd 的四边每边包括n m 个节点,m=1,2,3,4,而(16)式右边的线积分可分成对四个边的积分,再对每个边的积分利用梯形数值积分法求积,便可得到求Q 的公式:

蘩蘩[N ](

Δe

坠u 坠x

2

2

+

坠u 坠y

2

2

)dxdy=0!!!!!!!!!!! (8)

对(8)式进行部分积分,并将(6)式代入得:

坠[N ]坠[N ]坠[N ]坠[N ]坠u

)+)[u ]e dxdy-蘩[N ]蘩蘩(dL=0

Δe Δe 坠x 坠x 坠y 坠y 坠n

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (9)

(9)式左边第二项积分是对三角形单元Δe 的边界L e 进行的,n 表示边界的外法向。

(9)式是对区域s 中任意一个单元Δe 进行的,对于整个区

域则应对所有的单元叠加得到:

T T

坠[N ]坠[N ]坠[N ]坠[N ]坠u

)[u ]dxdy-∑蘩[N ]∑蘩蘩+

e Δe e Δe 坠x 坠x 坠y 坠y 坠n dL=0!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (10)

对于方程式(10)左边进行第二次积分时要注意,要分清

是内单元还是边界上的单元,对于内部单元,由于相邻两个单元之间的平衡关系,各单元边界积分值叠加为零,所以只有在整个求解域的外边界L 上,这一项才须计算,故(10)式可以写成:

T T

坠u

)p !!!!!!!!!!! (17)

m=1p=1坠p

式中εrp 代表节点p 处的相对介电常数,符号∑′表示和的

1

第一项和第末项应乘以。

2

Q

如此便可求得电容C :C=!!!!!!!!! (18)

U

根据(18)式,求出介质存在和不存在时,微带线上单位长度的电容C 和C 0,代入(4)式即可求出微带线的特性阻抗。

③先用差分法(FDM )求出微带线切面上的电位分布,根

Q=h∑∑′εrp ε0(

据电位分布求出电场分布,然后可以根据电场分布求出微带线上单位长度储藏的电能W e ,由C=

4n m

2W e u A

2

可求出微带线的单位

电容,进而就可求出微带线的特性阻抗。

求出微带线上单位长度储藏的电能W e 后,要求的电容C 可按下式得到(设线内、外导体间电位差u A 为1V ):

坠[N ]坠[N ]坠[N ]坠[N ]

)[u ]dxdy -∑蘩[N ]∑蘩+

e Δe e Δe 坠x 坠x 坠y 坠y 坠[N ]

[u ]CdL=0!!!!!!!!!!!!!!!! (11)坠n

其中∑表示对所有边界上的单元求和。

e

T

T T

C=

2We u A

2

=2We =蘩蘩蘩v ε|E|dV=蘩蘩蘩z=0ε|E|dSdz 1

2

2

2

212

=蘩蘩S ε|E|ds=蘩蘩S ε(|Ex |+|Ey |)d S !!!!!!!! (19)上式中利用了电场E 不是z 的函数关系,对S 的面积分是在

线的横截面上进行的。

先求S 面上在如图四所示的由四个网格节点(i ,j ),(i ,j+1),(i+1,j ),(i+1,j+1)形成的区域对(19)式积分的贡献。在这个区域,E x 、E y 的值可用上述节点的电位差分求得:

(7)式代入(11)式,最后可得:[k ][u ]=0!!!! (12)其中[k ]称为三角形单元的总系数矩阵,解方程(12)即可以求得所需的电位值,进而求得微带线单位长度电容,代入公式(4)即可求得微带线的特性阻抗。[2]

②先用差分法求出单位长度微带线上的总电荷量Q ,再根据C=

Q

求出微带线的单位长度电容,进而求出微带线的特性U

阻抗。

为求这个Q 值,取一个如(图二)所示的任意的包围内导体的环路abcd 。这个环路的每个边均通过网格节点的中心并平行于坐标轴,其中一个边上任意点p 处的电通量法向分量D n 应等于:

1u i+1,j -u i ,j u i+1,j+1-u i ,j+11[]=-[u i+1,j -u i ,j +ui+1,j+1-u i ,j+1]+2h h 2

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (20)

1u i+1,j+1-u i+1,j u i ,j+1-u i ,j 1

]=-[u i ,j+1-u i ,j +ui+1,j+1-u i+1,j ]E y =-[+

2h h 2

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (21)

21

如果令ΔW e 代表这个区域的电场储能,则ΔW e =εr ε0(|Ex |

2

E x =-+|Ey |)h !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (22)

将(20)、(21)式代入(22)式,即可得:εr ε022

[(u i ,j -u i+1,j+1)+(u i+1,j -u i ,j+1)]!!!!!!! (23)ΔW e =4

在整个区域内储藏的电能W e 就应该是各个小区域储能的

和,即可以用下面的式子来表示

2

2

坠u

!!!!!!!!!!!!!!! (13)坠n

而D n 可用p 处相邻的网格节点e 、f 处的电位u e 、u f 表示(如图

D n =εE n =-ε

三),于是可得:

D n =-ε160

u f -u e 坠u =-ε!!!!!!!!!!!!! (14)

坠n 2h

SQL Server 触发器技术应用

冰1

刘秋平1

罗来俊1

刘邦桂2

510091)

(1江西理工大学南昌校区信息工程系,江西南昌330013;2广东广播电视大学计算机系,广东广州

摘要:本文介绍了SQL Server 触发器的概念和类型,总结了SQL Server 触发器在程序设计中的应用,并给出了SQL Server 触发器的应用实例。

关键词:SQL Server 触发器应用实例

1. 引言

在大型关系数据库设计中,如何保证数据库中的数据完整性是一项重要的研究内容。数据完整性是指存储在数据库中的数据的一致性。主要体现在实体完整性、域完整性、参照完整性和用户的自定义完整性等方面。虽然从最基本的数据类型到多种形式的约束条件,都提出了数据完整性的解决方案,但这些方法较为简单,不能解决比较复杂的数据完整性问题。而触发器作为一种高级的技术,可以轻松地解决任何有关保证数据完整性的问题。

触发器一旦被定义,就存在于后台数据库系统中,并会往表中插入记录、更改记录或者删除记录时,被自动地隐式执行,从而使得它的设计既与前台的平台无关,又免除了前台相关的数据操作设计。因此,触发器可以用来对表实施复杂的完整性约束,当触发器所保护的数据发生改变时,触发器会自动被激活,从而防止对数据的不正确修改[1]。

2. 触发器的概念

触发器是SQL Server 为应用程序开发人员提供的一种保证数据库中数据完整性的方法,它是一种特殊的存储过程,但它和一般的存储过程有本质的区别,存储过程可以由用户直接调用执行,而触发器不能被直接调用执行。触发器主要是通过事件进行触发而被执行的,而存储过程可以通过存储过程名字而被直接调用。当对某一表进行Update ,Insert ,Delete 操作时,SQL Server 就会自动执行触发器所定义的SQL 语句。

利用触发器可以比较数据修改前和修改后的状态。通过Insert ,Update 语句,触发器可以提供参考数据变化的能力,这样就允许参考被触发器中修改语句影响到的记录。

使用触发器可以维护非规范化的数据,可以使用触发器维护非正规化数据库环境中的行级数据完整性[2]。

3. 触发器的种类

根据触发器被激活的时机不同,SQL Server 中提供了两种类型的触发器:INSTEAD OF 触发器和AFTER 触发器。

AFTER 触发器在一个INSERT 、UPDATE 或DELETE 语句完成之后执行,进行约束检查等动作都将在AFTER 触发器被激活之前发生。AFTER 触发器只能用于表。

INSTEAD OF 触发器用于替代引起触发器执行的T-SQL 语句。除表之外,INSTEAD OF 触发器也可以用于视图,用来扩展视图可以支持的更新操作。

一个表或视图的每个修改动作(INSERT 、UPDATE 和DELETE )都可以有一个INSTEAD OF 触发器,但可以有多个AF -TER 触发器[3]。

4. 触发器的实现

触发器的实现离不了两个专用表:Inserted 表和Deleted 表。这是两个逻辑表,由系统来维护,用户不能对它们进行修改。它们存放在内存而不是数据库中。这两个表的结构总是与激活该触发器的表的结构相同。触发器执行完成后,与该触发器相关的这两个表也会被删除。

当向触发器表中插入数据时,新的记录会增加到触发器表和inserted 表中;当删除触发器表中的数据时,被删除的记录会存放到deleted 表中;当更新触发器表中的数据时,相当于插入一条新记录和删除一条旧记录,此时表中原有的记录存放到deleted 表中,修改后的记录插入到inserted 表中。

在创建触发器时需要制定以下内容:触发器的名称、触发器所基于的表或视图、触发器种类(AFTER 或INSTEAD OF )、激活触发器的修改语句(INSERT 、UPDATE 和DELETE )、触发器执行的语句,用T-SQL 语句创建触发器的具体语法如下[4]:

CREATE Trigger trigger_name

ON {table_name|view_name}

有复杂媒质的定解问题。这种方法的各个环节可以实现标准化,得到通用的计算程序,而且有较高的计算精度。但是这种方法的计算程序复杂冗长,由于他是区域性解法,分割的元素数和节点数较多,导致需要的初始数据复杂繁多,最终得到的方程组的元数很大,这使得计算时间长,而且对计算机本身的存储也提出了要求。文中介绍的三种计算微带线特性阻抗的方法各有特点,但其计算结果一致,在应用中可根据需要选择合适的方法。[3][4][5]

参考文献:

[1]姚斌,杨春柳,胡开元,唐继华. 假想边界法在开放式微带线特性阻抗计算中的应用[J ]. 文山学院学报,2003,23(1):

W e =∑∑ΔW e !!!!!!!!!!!!!! (24)

i=1

j=1

i max -1j max -1

其中i max 、j max 分别为场域中网格坐标i 、j 的最大值。

将(24)式代入(19)式即可求得电容C ,然后利用(4)式即可求出微带线的特性主抗。[3]

4. 结语

有限差分法是将求解域划分为差分网格,用有限个网格节点代替连续的求解域,并以泰勒级数展开等方法,把方程中的导数用网格节点上的函数值的差商代替进行离散,从而建立以网格节点上的值为未知数的代数方程组。有限元法的基础是变分原理和加权余量法,其基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元,在每个单元内,选择一些合适的节点作为求解函数的插值点,将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式,借助于变分原理或加权余量法,将微分方程离散求解。差分法是电磁场计算机数值模拟最早采用的方法,是一种直接将微分问题变为代数问题的近似数值解法,数学概念直观,表达简单,是发展较早且比较成熟的数值方法。而有限元法用于电磁学领域还是二十世纪六七十年代的事情,它比较新颖。有限元法的优点是适用于具有复杂边界形状或边界条件、含

117-120.

[2]周平. 微带线特性阻抗的有限元分析[J ]. 淮阴工业专科学校学报,1995,4(2):1-4.

[3]曹世昌. 电磁场的数值计算和微波的计算机辅助设计[M ]. 北京:电子工业出版社,1989:40.

[4]胡来平,刘占军. 电磁学计算方法的比较[J ]. 现代电子技术,2003,153(10):77-78.

[5]李国生. 有限差分法求解静电场问题[J ]. 电气电子教学学报,2005,27(5):50-52.

161


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