Macromodels for Efficient FEM Simulation of Waveguides and Resonators

• Autorzy: Fotyga G. , Nyka K. , Kulas Ł.

Warianty tytułu

PL

Stosowanie marki modeli w celu poprawy efektywności symulacji falowodów i rezonatorów przy pomocy MES

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper introduces a novel technique for enhancing the efficiency of the finite element method (FEM) by incorporating special modules, called macromodels, into the standard eigenvalue formulation. The number of unknowns in the separated macromodel subdomain can be significantly reduced by orthogonal projection, using the efficient nodal order reduction algorithm. The idea of macromodels implementation is demonstrated on a simple one-dimensional numerical example. High accuracy and efficiency make it a promising methodology for further developments.

PL

Artykuł opisuje innowacyjną technikę poprawy efektywności metody elementu skończonego poprzez włączanie do standardowego sformułowania własnego specjalnych modułów, zwanych makromodelami. Liczba zmiennych w wydzielonej podprzestrzeni może być znacznie zredukowana poprzez zastosowanie algorytmu ENOR, tworzącego bazę ortogonalną. Koncepcja makromodeli jest przedstawiona w oparciu o jednowymiarowy, prosty przypadek. Duża dokładność i efektywność sprawiają, że algorytm ten może być z powodzeniem rozwijany w przyszłości.

Słowa kluczowe

EN

FEM simulation; waveguide; resonator; finite element method

PL

symulacja MES; falowód; rezonator; MES; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 18
• Strony: 375--378
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Fotyga G.

autor

Nyka K.

autor

Kulas Ł.

• Gdansk University of Technology, Department of Microwave and Antenna Engineering

Bibliografia

• [1] Zhu Y. Cangellaris A. C.: Macro  Element for Efficient FEM Simulation of Small Geometric Features in Waveguide Components. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 48, No. 12, December, 2000.
• [2] Sheehan B. N.: ENOR: Model Order Reduction of RLC Circuits Using Nodal Equations for Efficient Factorization. in Proc. IEEE 36th Design Automat. Conf., 1999, pp. 1721.
• [3] Jin J.: The Finite Element Method in Electromagnetics. John Wiley & Sons, INC., 1993
• [4] Kulas Ł., Mrozowski M.: Multilevel Model Order Reduction. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, VOL. 14, NO. 4, APRIL 2004
• [5] Money J. H., Ye Q.: ’EIGIFP’ A Matlab Program for Solving Large Symmetric Generalized Eigenvalue Problems. University of Kentucky, 2005.
• [6] de la Rubia V., Zapata J.: Member, IEEE.: Microwave Circuit Design by Means of Direct Decomposition in the Finite-Element Method. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 55, No. 7, July, 2007.