Cantitate/Preț
Produs

Adaptive Mesh Refinement in Time-Domain Numerical Electromagnetics: Synthesis Lectures on Computational Electromagnetics

Autor Costas D. Sarris
en Limba Engleză Paperback – 31 dec 2007

Descoperim în această lucrare un exercițiu riguros de optimizare a resurselor de calcul: modelarea unui filtru microstrip sau a unui rezonator optic în inel prin tehnica AMR-FDTD. Adaptive Mesh Refinement in Time-Domain Numerical Electromagnetics abordează direct limitările metodei clasice a diferențelor finite în domeniul timp (FDTD), propunând o metodologie robustă pentru variația dinamică a densității rețelei de discretizare în funcție de evoluția câmpului electromagnetic. Remarcăm o structură logică, orientată spre implementare. Autorul, Costas D. Sarris, începe prin stabilirea unei interfețe numerice între FDTD și MRTD (Multi-Resolution Time-Domain) bazată pe wavelet-uri Haar, oferind o soluție stabilă pentru problemele de analiză asistată de calculator (CAD). Pe linia practică a volumului Electromagnetic Simulation Techniques Based on the Fdtd Method, dar cu un focus strict pe rafinarea adaptivă și eficiența computațională, cartea ghidează cititorul prin formulări matematice ce reduc timpul de simulare cu ordine de mărime, fără a sacrifica precizia. Considerăm cuprinsul a fi un foaie de parcurs esențială pentru inginerii care dezvoltă propriile coduri de simulare. De la fundamentele teoretice ale AMR, textul progresează spre aplicații specifice în circuite integrate de microunde și structuri optice neliniare, precum joncțiunile în Y. Spre deosebire de Multiresolution Frequency Domain Technique for Electromagnetics, care explorează domeniul frecvență, lucrarea de față rămâne ancorată în domeniul timp, fiind ideală pentru simulări de bandă largă unde geometria structurilor și natura soluțiilor de câmp cer o adaptabilitate spațio-temporală fină.

Citește tot Restrânge

Din seria Synthesis Lectures on Computational Electromagnetics

Preț: 23245 lei

Puncte Express: 349

Carte disponibilă

Livrare economică 11-25 mai
Livrare express 24-30 aprilie pentru 2449 lei


Specificații

ISBN-13: 9783031005671
ISBN-10: 3031005678
Pagini: 156
Ilustrații: XVII, 135 p.
Dimensiuni: 191 x 235 x 9 mm
Greutate: 0.31 kg
Editura: Springer
Colecția Synthesis Lectures on Computational Electromagnetics
Seria Synthesis Lectures on Computational Electromagnetics

Locul publicării:Cham, Switzerland

De ce să citești această carte

Această monografie este esențială pentru programatorii și inginerii care doresc să depășească barierele de viteză ale simulărilor electromagnetice clasice. Cititorul câștigă acces la tehnici de „adaptive meshing” care optimizează utilizarea memoriei în modelarea structurilor complexe de microunde și optice. Este un ghid practic pentru oricine dorește să implementeze algoritmi stabili de rafinare dinamică a rețelei în proiectele de cercetare sau design industrial.


Despre autor

Costas D. Sarris este un expert recunoscut în domeniul electromagnetismului computațional, cu o activitate academică intensă axată pe dezvoltarea metodelor numerice de înaltă eficiență. Expertiza sa în tehnici de multirezoluție și modelare în domeniul timp se reflectă în abordarea intuitivă a acestui volum din seria Synthesis Lectures on Computational Electromagnetics. Lucrările sale sunt fundamentale pentru avansul tehnologiilor CAD în designul circuitelor de înaltă frecvență și al sistemelor fotonice moderne.


Descriere scurtă

This monograph is a comprehensive presentation of state-of-the-art methodologies that can dramatically enhance the efficiency of the finite-difference time-domain (FDTD) technique, the most popular electromagnetic field solver of the time-domain form of Maxwell's equations. These methodologies are aimed at optimally tailoring the computational resources needed for the wideband simulation of microwave and optical structures to their geometry, as well as the nature of the field solutions they support. That is achieved by the development of robust “adaptive meshing” approaches, which amount to varying the total number of unknown field quantities in the course of the simulation to adapt to temporally or spatially localized field features. While mesh adaptation is an extremely desirable FDTD feature, known to reduce simulation times by orders of magnitude, it is not always robust. The specific techniques presented in this book are characterized by stability and robustness. Therefore, they are excellent computer analysis and design (CAD) tools. The book starts by introducing the FDTD technique, along with challenges related to its application to the analysis of real-life microwave and optical structures. It then proceeds to developing an adaptive mesh refinement method based on the use of multiresolution analysis and, more specifically, the Haar wavelet basis. Furthermore, a new method to embed a moving adaptive mesh in FDTD, the dynamically adaptive mesh refinement (AMR) FDTD technique, is introduced and explained in detail. To highlight the properties of the theoretical tools developed in the text, a number of applications are presented, including: Microwave integrated circuits (microstrip filters, couplers, spiral inductors, cavities). Optical power splitters, Y-junctions, and couplers Optical ring resonators Nonlinear optical waveguides. Building on first principles of time-domain electromagnetic simulations, this book presents advanced concepts and cutting-edge modeling techniques in an intuitive way for programmers, engineers, and graduate students. It is designed to provide a solid reference for highly efficient time-domain solvers, employed in a wide range of exciting applications in microwave/millimeter-wave and optical engineering.

Cuprins

Introduction.- A Numerical Interface Between FDTD and Haar MRTD: Formulation and Applications.- Efficient Implementation of Adaptive Mesh Refinement in the Haar Wavelet-based MRTD Technique.- The Dynamically Adaptive Mesh Refinement (AMR)-FDTD Technique: Theory.- Dynamically Adaptive Mesh Refinement in FDTD: Microwave Circuit Applications.- Dynamically Adaptive Mesh Refinement in FDTD: Optical Applications and Error Estimates.

Notă biografică

Costas D. Sarris received a Ph.D. and a M.Sc. in Electrical Engineering, and a M.Sc. in Applied Mathematics from the University of Michigan, Ann Arbor, in 2002, 1998 and 2002, respectively. He also received a Diploma in Electrical and Computer Engineering (with distinction) from the National Technical University of Athens (NTUA), Greece, in 1997. In November 2002, he joined the Edward S. Rogers Sr. Department of Electrical and Computer Engineering (ECE), University of Toronto, Toronto, ON, Canada, where he is currently an Assistant Professor. His research interests are in the area of computational electromagnetics, with emphasis in high-order, mesh-adaptive techniques. He is currently involved with basic research in novel numerical techniques, as well as applications of time-domain analysis to wireless channel modeling, wave-propagation in complex media and meta-materials and electromagnetic compatibility/interference (EMI/EMC) problems. Prof. Sarris has received a number of scholarship distinctions, including Hellenic Fellowship Foundation (1993–1997) and Technical Chamber of Greece (1994–1997) awards for academic excellence and an NTUA 1997 class bronze medal. He received a student paper award in the 2001 International Microwave Symposium for his work on a hybrid FDTD/MRTD numerical scheme, a Canada Foundation for Innovation New Opportunities Fund Award in 2004 and an award for excellence in undergraduate teaching from the Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto