Hybride Finite-Elemente-Integralgleichungsmethode im Ortsbereich zur flexiblen Berechnung dreidimensionaler Strukturen der Antennen- und MMIC-Technik

Ingo D. Rullhusen

ISBN 978-3-89722-382-0
297 Seiten, Erscheinungsjahr: 2000
Preis: 40.50 €
Hybride Finite-Elemente-Integralgleichungsmethode im Ortsbereich zur flexiblen Berechnung dreidimensionaler Strukturen der Antennen- und MMIC-Technik

Das dargestellte Verfahren kombiniert die Methode der finiten Elemente (FEM) und die Integralgleichungsmethode zur Lösung elektromagnetischer Feldprobleme. Die Methode der finiten Elemente ist besonders geeignet zur Berechnung von Feldproblemen in begrenzten Gebieten. Die Integralgleichungsmethode kann demgegenüber unbegrenzte Gebiete behandeln, deren Greensche Funktionen bekannt sind. Die hybride Methode ist somit zur elektromagnetischen Feldberechnung von Inhomogenitäten geeignet, die in einem unbegrenzten Medium eingebettet sind.

Die Hybridisierung wird dabei mit Hilfe des Äquivalenzprinzips durchgeführt. Hierzu werden elektrische und magnetische Flächenströme auf der Oberfläche der Inhomogenität eingeführt, um den Innenraum an den Außenraum zu koppeln. Aus den berechneten Flächenstromdichten und dem elektrischen Feld aus der FEM-Lösung ergibt sich dann das elektromagnetische Feld im gesamten Raum. Dieses Verfahren wird anhand der Berechnung von Streuproblemen im Freiraum und im geschichteten Medium demonstriert. Darüberhinaus werden mit dem gleichen Ansatz auch Mikrostreifenstrukturen analysiert, um die Flexibilität des Verfahrens aufzuzeigen.