多層格林函數(shù)插值算法及其在射頻電路與天線(xiàn)仿真中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-22 05:54
隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)向高頻的發(fā)展,射頻器件與電路設(shè)計(jì)必須借助于電磁場(chǎng)分析。矩量法是求解電磁散射問(wèn)題的一種有效方法。矩量法有精度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),但是它需要求解一個(gè)稠密的矩陣方程,其計(jì)算的空間復(fù)雜度是O(N2),時(shí)間復(fù)雜度是O(k·N2),其中k是迭代次數(shù)。隨著射頻電路規(guī)模的日益增大,傳統(tǒng)的矩量法已經(jīng)不能滿(mǎn)足大規(guī)模復(fù)雜電路的仿真需求。為了滿(mǎn)足大規(guī)模電路的仿真需求,多種基于矩量法的快速算法被提出與使用。無(wú)論是射頻集成電路還是基于印刷電路板的射頻電路,都是平面分層結(jié)構(gòu),使用平面分層格林函數(shù)以及與積分核無(wú)關(guān)的快速算法,可以極大地提升計(jì)算效率。本文的工作主要涉及近些年提出的一種與積分核無(wú)關(guān)的多層格林函數(shù)插值法(MLGFIM)。本文的主要工作如下:首先我們實(shí)現(xiàn)了與積分核無(wú)關(guān)的、空間復(fù)雜度為O(N log(N)),時(shí)間復(fù)雜度為O(k·Nlog(N))的MLGFIM,并把該方法應(yīng)用于射頻電路的電磁仿真。接著,考慮到平面電路在結(jié)構(gòu)上類(lèi)似于近二維,甚至近一維結(jié)構(gòu);谶@種結(jié)構(gòu),我們提出了一種新的自適應(yīng)多層分組技術(shù)來(lái)提高M(jìn)LGFIM的計(jì)算效率,從而提升射頻電路的仿真...
【文章頁(yè)數(shù)】:53 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的內(nèi)容結(jié)構(gòu)
2 矩量法的基本原理
2.1 矩量法與電場(chǎng)積分方程
2.1.1 基于RWG基的矩量法
2.1.2 電場(chǎng)積分方程
2.2 奇異積分的處理
2.3 矩陣方程的求解
3 用于射頻電路仿真的多層格林函數(shù)插值法
3.1 多層格林函數(shù)插值法的基本原理
3.2 針對(duì)分層介質(zhì)問(wèn)題的插值處理
3.3 適用于射頻電路版圖結(jié)構(gòu)仿真的新型分組插值技術(shù)
3.4 數(shù)值算例
4 使用預(yù)條件技術(shù)的多層格林函數(shù)插值法
4.1 預(yù)條件方法的基本原理
4.2 預(yù)條件方法對(duì)迭代收斂的性能分析
4.2.1 塊對(duì)角預(yù)條件方法
4.2.2 稀疏近似逆
4.2.3 SSOR超松弛
4.2.4 不完全LU分解
4.3 數(shù)值算例效率比較
5 基于并行多層格林函數(shù)插值法的大規(guī)模電磁仿真技術(shù)
5.1 基于BLAS的并行
5.2 基于OPENMP的并行
5.3 數(shù)值算例
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 未來(lái)工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀研期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目
一 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
二 參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3822138
【文章頁(yè)數(shù)】:53 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的內(nèi)容結(jié)構(gòu)
2 矩量法的基本原理
2.1 矩量法與電場(chǎng)積分方程
2.1.1 基于RWG基的矩量法
2.1.2 電場(chǎng)積分方程
2.2 奇異積分的處理
2.3 矩陣方程的求解
3 用于射頻電路仿真的多層格林函數(shù)插值法
3.1 多層格林函數(shù)插值法的基本原理
3.2 針對(duì)分層介質(zhì)問(wèn)題的插值處理
3.3 適用于射頻電路版圖結(jié)構(gòu)仿真的新型分組插值技術(shù)
3.4 數(shù)值算例
4 使用預(yù)條件技術(shù)的多層格林函數(shù)插值法
4.1 預(yù)條件方法的基本原理
4.2 預(yù)條件方法對(duì)迭代收斂的性能分析
4.2.1 塊對(duì)角預(yù)條件方法
4.2.2 稀疏近似逆
4.2.3 SSOR超松弛
4.2.4 不完全LU分解
4.3 數(shù)值算例效率比較
5 基于并行多層格林函數(shù)插值法的大規(guī)模電磁仿真技術(shù)
5.1 基于BLAS的并行
5.2 基于OPENMP的并行
5.3 數(shù)值算例
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 未來(lái)工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀研期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目
一 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
二 參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3822138
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