资料介绍
计算电磁学从大的方向可以分为两大类:全波仿真算法,高频算法。全波仿真是一种精确算法,但是非常消耗计算资源。一种简单的估算方法是:通常我们对物体要进行剖分,剖分至少要达到 0.1个波长。那么也就是说,如果这个物体的电尺寸为10个波长,则有100*100*100=一百万个网格。每一个网格你还要存储大量的电磁参数,一般都是单精度浮点型。所以很容易就需要上百兆的内存。如果电尺寸有20个波长,那就需要上G的内存。如果物体的几何特征比较不正常,有很多的细微结构,则需要更密集的剖分,这样很容易就超过了普通计算机的计算能力。例如,1GHZ的波长是0.3米,GSM的频率大概位置,这样也就能对一两米的物体进行仿真。如果是3G通信,频率大概是2GHz, 我们也就只能计算不超过一米的物体,而且不能有奇形怪状的结构。高频算法就是为了解决这一问题而生的。对于军用系统,我们需要对飞机,舰船的电磁性能进行分析,按照前面的讨论,全波仿真显然不行。这样高频算法采用了很多近似,例如物理光学,几何射线法等等,进行近似计算。 FDTD(时域有限差分)、FEM(有限元)、MOM(矩量法)、FIT(有限体积分)都是属于全波仿真算法。其中,FDTD,FIT属于时域算法,代表软件EMPro和CST;FEM,MOM属于频域算法,代表软件ADS、EMPro和HFSS。 时域算法适合宽带信号分析,以为只要仿真一个脉冲输入,就可以得到很宽的带宽信息。而频域算法一次只能计算一个频点,适合窄带信号。
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