CST MICROWAVE STUDIO到底是基于有限差分法,還是積分法?
我是初學(xué)者,對(duì)CST還不太了解.
上CST的網(wǎng)站,介紹的也是基于有限積分(Integral)法,但相當(dāng)一些文獻(xiàn)在引用CST時(shí),稱(chēng)之為基于有限差分法(FDTD)的軟件,到底cst mws 的理論基礎(chǔ)是哪一個(gè)?
本人做過(guò)FDTD算法,CST也用過(guò)很多,仔細(xì)看了CST5.0的高級(jí)使用說(shuō)明advanced topic,CST軟件的算法是所謂的FIT(finite integral technique)有限積分技術(shù),這種是20世紀(jì)70年代提出的算法和FDTD是sister technique,F(xiàn)DTD是用中心差分的方法對(duì)Maxwell的兩個(gè)旋度微分方程進(jìn)行離散而來(lái),F(xiàn)IT是對(duì)Maxwell方程的積分形式離散推導(dǎo)出的數(shù)值算法,所以一個(gè)是對(duì)Maxwell方程的微分形式數(shù)值離散,另一個(gè)是對(duì)Maxwell方程的積分形式離散而來(lái)。在操作中他們都是要兩套相差半個(gè)步長(zhǎng)的網(wǎng)格,算E場(chǎng)和H場(chǎng)時(shí)間上相差半個(gè)步長(zhǎng)進(jìn)行蛙跳前進(jìn)。FDTD由于中心差分是顯式的所以不要求解決矩陣,CST離散后的方程是隱式的所以要求解矩陣(ADI-FDTD由于有隱式方程所以也要解矩陣)。所以CST的算法和XFDTD的算法基礎(chǔ)是異常接近的,可以說(shuō)是姐妹技術(shù)。
但是CST的FIT技術(shù)和IE3D的MOM(依賴(lài)積分方程)那是完全不同的概念,所以CST和XFDTD的優(yōu)勢(shì)都是一樣是時(shí)域?qū)拵惴ǎ秉c(diǎn)也一樣用的長(zhǎng)方形剖分網(wǎng)格,不能完美的擬合曲面等且算法中數(shù)值離散方法本身的不精確性。所以非常多的用戶(hù)反映,CST算不準(zhǔn),很正常,算法不同,所以電磁無(wú)源微波問(wèn)題如果不要求時(shí)域波形的可用HFSS解決,HFSS用FEM方法,算法精確的多。
據(jù)說(shuō)是FIDT
積分
不過(guò)跟FDTD有點(diǎn)類(lèi)似
我覺(jué)得思路和FDTD法類(lèi)似
是有限積分法………………
好像是若采用其特殊的PBA結(jié)構(gòu)是是FI,而若采用階梯網(wǎng)格時(shí),實(shí)際上是用的FDTD,所以這個(gè)軟件搞得挺雜
建議看一下他自帶的教程(不是幫助,安裝cst是會(huì)自動(dòng)加上),網(wǎng)上可以下到。他的特色就是有限積分。
有限積分法
主要算法是時(shí)域有限積分法。另有PBA技術(shù)。
基于電場(chǎng)積分方程的有限積分發(fā)...說(shuō)白點(diǎn),就是離散化電場(chǎng)積分方程
的看不同的求解器吧
好像是有閑茶分發(fā)把。
高級(jí)概念里明確指出,cst以有限積分技術(shù)為基礎(chǔ).對(duì)于直角坐標(biāo)系網(wǎng)格,有限積分算法的時(shí)域形式就是標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)域有限差分法.所以我覺(jué)得,時(shí)域有限差分法是有限積分法的一種特例.不知我這么理解是不是有問(wèn)題.
是perfect boundary approximation
本人做過(guò)FDTD算法,CST也用過(guò)很多,仔細(xì)看了CST5.0的高級(jí)使用說(shuō)明advanced topic,CST軟件的算法是所謂的FIT(finite integral technique)有限積分技術(shù),這種是20世紀(jì)70年代提出的算法和FDTD是sister technique,F(xiàn)DTD是用中心差分的方法對(duì)Maxwell的兩個(gè)旋度微分方程進(jìn)行離散而來(lái),F(xiàn)IT是對(duì)Maxwell方程的積分形式離散推導(dǎo)出的數(shù)值算法,所以一個(gè)是對(duì)Maxwell方程的微分形式數(shù)值離散,另一個(gè)是對(duì)Maxwell方程的積分形式離散而來(lái)。在操作中他們都是要兩套相差半個(gè)步長(zhǎng)的網(wǎng)格,算E場(chǎng)和H場(chǎng)時(shí)間上相差半個(gè)步長(zhǎng)進(jìn)行蛙跳前進(jìn)。FDTD由于中心差分是顯式的所以不要求解決矩陣,CST離散后的方程是隱式的所以要求解矩陣(ADI-FDTD由于有隱式方程所以也要解矩陣)。所以CST的算法和XFDTD的算法基礎(chǔ)是異常接近的,可以說(shuō)是姐妹技術(shù)。
但是CST的FIT技術(shù)和IE3D的MOM(依賴(lài)積分方程)那是完全不同的概念,所以CST和XFDTD的優(yōu)勢(shì)都是一樣是時(shí)域?qū)拵惴ǎ秉c(diǎn)也一樣用的長(zhǎng)方形剖分網(wǎng)格,不能完美的擬合曲面等且算法中數(shù)值離散方法本身的不精確性。所以非常多的用戶(hù)反映,CST算不準(zhǔn),很正常,算法不同,所以電磁無(wú)源微波問(wèn)題如果不要求時(shí)域波形的可用HFSS解決,HFSS用FEM方法,算法精確的多。
深藍(lán)世界
高人啊
偶正在學(xué)FDTD,還要并行化,感覺(jué)還是挺難的。
FIT算法和FDTD接近,本身的缺點(diǎn)是不能完美擬合曲面,所以有時(shí)候算不準(zhǔn),但是CST又一個(gè)特殊的技術(shù)是PBA,就彌補(bǔ)了這個(gè)缺點(diǎn)。
個(gè)人覺(jué)得這得看求解器的,時(shí)域求解器采用FIT,頻域求解器使用FEM
CST 介紹中說(shuō)是有限積分法吧
兩種算法差不多
cst是FIT法,感覺(jué)確實(shí)和FDTD差不多。