由于不考虑透射场，地面上的电磁场仅包括入射电磁场和反 射场。考虑到地面电场强度切向分量连续边界条件，因此在完纯导体大地表面电场强度只 有垂直地面方向上的分量。对于磁场强度，考虑到地面磁场强度切向分量连续这一边界条 件，在地面处，垂直地面方向上的分量为零。
[0106] 场一线耦合均匀无损耗传输线方程的解法很多，考虑到本申请的输电线路模型 中，金属导体上面的电流元产生的电场作为激励源与架空线路耦合。采用适用于考虑外部 存在激励源的的求解方法格林函数解法。该方法的基本思想是：①计算完纯导体地面上方 的点源在架空线位置处的辐射场，即点源的格林函数；②依据实际激励源的波形特征和分 布规律，与格林函数相乘再沿架空线积分，得到架空线的响应；
[0107] 以架空线路的方向为X轴，架空线路上任意点坐标为xs，xf为场点坐标，采用格林 函数确定所述架空线路上任意点Xs的电压列向量及架空线路上任意点Xs的电流列向量，公 式为：
[0108]
(10)
[0109] 式（10)中，X<为坐标数值小于\的部分，X>为坐标数值大于\的部分jJw) 为所述架空线路上任意点xs的电流列向量的格林函数，Gv (X，xs)为所述架空线路上任意点 xs的电压列向量的格林函数，1为所述架空线路的长度，P:为电流源与场点xf的距离，P2 为Pi的镜像与场点Xf的距离，γ=j?/c为传播系数，其中，C为光速，601n(20/a) 为架空线路的特性阻抗，其中，a为所述架空线路的半径，1为所述架空线路的长度，δ的函 数表达式为：
[0110]
C11；
[0111] 将所述式（10)代入所述式（9)，获取空间磁场Ε。激励下架空线路上任意点的电流 响应I(X)和电压响应Vsra(X)，公式为：
[0112]
(12)
[0113] 式（12)中，Gjx，。）为所述架空线路上首端电流的格林函数，Gjx，1)为所述架空 线路上末端电流的格林函数，Gv(x，0)为所述架空线路上首端电压的格林函数，Gv(x，l)为 所述架空线路上末端电压的格林函数，1为所述架空线路上首端电压，V2S所述架空线路 上末端电压，V'SC]为完纯导体地面上方的空间电场在导线上任意位置的响应；
[0114] 其中，所述架空线路上首端电压I的计算公式为：
[0115]
(13)
[0116] 式（13)中，E。为空间磁场，Φ1为波矢量为k的空间电磁波的传播方向所在平面 与地平面的交线和所述架空线路的夹角，即入射电磁波的入射角，α为空间入射电磁场的 入射平面与其电场分量之间的夹角，k为波矢量，h为所述架空线路的高度；
[0117] 所述架空线路上末端电压V2的计算公式为：
[0118] (14)
[0119] 式（14)中，納为空间电磁场的入射方向与地平面之间的夹角，即空间电磁场的入 射仰角；
[0120] 所述完纯导体地面上方的空间电场在导线上任意位置的响应V' SC]的计算公式 为：
[0121] (15)：
[0122] 建立所述架空线路的矩阵方程组：
[0123]KWXIW=Ew (16)
[0124] 式（16)中，Kw为所述架空线路各段间的关联矩阵，即式（12)中空间磁场E。激励 下架空线路上任意点的电流响应I(x)的计算式的单位矩阵，"为所述空间磁场E。激励下 架空线路上任意点的电流响应I(X)分布，Ew为入射场在架空线路上的电场切向分量产生的 电压，即GjxjWdGjx，1)V2。
[0125] 所述步骤（4)中，建立所述金属导体的矩阵方程组与所述架空线路的矩阵方程组 的混合方程组，公式为：
[0126]
(17)
[0127] 式（17)中，KWS所述架空线路各段间的关联矩阵，1￥为所述空间磁场E。激励下 架空线路上任意点的电流响应I(X)分布，Ew为入射场在架空线路上的电场切向分量产生的 电压，Κτ为金属导体内部几何元的关联矩阵，ατ为金属导体电流分布的待定系数，Ετ为金 属导体几何元表面电场切向分量加权后的列向量，KTW为所述架空线路相对所述金属导体几 何单元的关联矩阵，KWT为所述金属导体相对所述架空线路几何单元的关联矩阵；
[0128] [KWT] [ατ]反映了金属导体上各几何元在架空线路上面的感应电压，其计算可参 照公式（1)和公式（3)获取，[KTW] [Iw]反映了架空线路上的电流在金属导体各几何元上的 电场分布，其计算可参照公式（3)获取；
[0129] 其中，所述架空线路相对所述金属导体几何单元的关联矩阵和所述金属导体相对 所述架空线路几何单元的关联矩阵均分为3类，包括：全耦合、近距离耦合和连接耦合。
[0130] 全耦合，即考虑金属导体各几何元与架空线路各段之间的相互影响，构成散射体 间相关关联的满阵；
[0131] 近距离耦合，与全耦合类似，需要考虑金属导体各几何元与架空线路各段之间的 相互影响，但是按照架空线路（含地线和相线）各段与最近的金属导体几何元之间的距离， 以10倍波长为界，考虑10倍波长范围内的两者之间的相互影响，不考虑距离超过这一范围 的散射体间的耦合；
[0132] 连接親合，仅考虑与金属导体连接的地线与金属导体各几何元之间由于感应电流 传导和近距离耦合引起的相互影响，而不考虑相导线和金属导体几何元之间的电磁散射耦 合，此时根据公式（18)构造所述架空线路相对所述金属导体几何单元的关联矩阵或所述 金属导体相对所述架空线路几何单元的关联矩阵，其中，公式（18)为：
[0133] ΣΙ= 〇 (18)
[0134] 式（18)中，I为地线与金属导体各几何元之间电流。
[0135] 实施例：
[0136] 为了验证架空输电线路串联磁环对电磁散射抑制的有效性以及混合算法的有效 性，开展了架空线路串联磁环的电磁散射试验，仿真试验如图3所示；
[0137] 试验过程中，架空线路长13m，距地面4. 26m，线路为单根铜线，且与杆塔相连，使 用金属铁塔悬挂金属线路，在金属线路上分别串联磁环，杆塔底部通过接地铜带接地。采用 试验设备型号及参数如下：
[0138] 1.瑞士Schaffner公司2023型信号发生器
[0139] 频率范围：9kHz~1. 2GHz;输出电平：-140dBmV~+13dBmV;
[0140] 2.瑞士Schaffner公司CBL6140A型福射天线
[0141] 频率范围：26MHz~2GHz;输入阻抗：50W;连续输入功率500W;
[0142] 3.国产ZN30505A型双锥天线
[0143] 频率范围：20MHz~300MHz;输入阻抗：50W;连续输入功率100W;
[0144] 4.FischerF-15 电流测量探头
[0145] 频率范围：10kHz~500MHz;输入阻抗：50W;连续输入功率200W;
[0146] 5.德国R&S频谱分析仪FSH4
[0147] 频率范围：9kHz~3. 6GHz;输入阻抗：50W;连续输入功率200W;
[0148] 通过在输电线路上不同位置串联磁环来研究磁环位置对感应电流的影响，分别在 感应电流最大值点，最小值点以及中间值位置串联5个Z4H磁环得到的实验测量数据如表 1所示；
[0149] 表1磁环不同位置测试结果
[0150]
[0151]
[0152] 通过测试数据可以看到在不同位置串联磁环的抑制效果有很大的区别，其中在感 应电流最小值处串联磁环抑制效果最差，只能降低1mA左右，抑制效果只能达到25%左右； 而在感应电流最大值处串联磁环抑制效果最好，可以将感应电流的最大值从4mA降到1mA 以下，抑制效果达到75%以上，整个线路感应电流分布也受到很大的抑制；而在感应电流 中间位置串联磁环