Математическое моделирование высокочастотного электромагнитного поля в волноводных устройствах

Михайлова Е.И.; Шурина Э.П.

Инд. авторы:	Михайлова Е.И., Шурина Э.П.
Заглавие:	Математическое моделирование высокочастотного электромагнитного поля в волноводных устройствах
Библ. ссылка:	Михайлова Е.И., Шурина Э.П. Математическое моделирование высокочастотного электромагнитного поля в волноводных устройствах // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Математика, механика, информатика. - 2013. - Т.13. - № 4. - С.102-118. - ISSN 1818-7897.
Внешние системы:	РИНЦ: 21164504;
Реферат:	rus: В решении трехмерных задач электромагнетизма в частотной области с широким диапазоном частот векторным методом конечных элементов важным является выбор векторных базисных функций. Для этих задач используются специальные базисы, обеспечивающие непрерывность тангенциальной компоненты напряженности электрического поля при переходе между соседними элементами и на границе раздела сред, что является естественным физическим требованием для поля. В данной работе приводятся результаты сравнительного анализа различных типов векторных базисных функций третьего порядка на тетраэдральных конечных элементах. eng: In solving the 3D electromagnetic problems with the help of the vector ﬁnite element method the important issue is how to construct appropriate basis functions. A special basis is used for numerical simulation of the 3D electromagnetic ﬁeld which enforce tangential continuity of the electric between adjacent elements. Normal component is allowed to be discontinuous. The analysis of diﬀerent sets of higher order basis functions is presented in the current paper.
Ключевые слова:	интерполяционный базис; иерархический базис; edge-функция; внутренняя функция; face-функция; векторный базис; тетраэдральный конечный элемент; Volume function; face-function; edge-function; Hierarchical basis; interpolation basis; vector basis functions; Tetrahedral finite element;
Издано:	2013
Физ. характеристика:	с.102-118
Цитирование:	1. Дон Н. Г., Кириленко А. А., Ткаченко В. И. и др. Численная реализация алгоритмов расчета волноводов сложного поперечного сечения с гладкими границами и их соединений // Радиофизика и радиоастрономия. 2005. T. 10(4). С. 398–407. 2. Иванов С.А., Сестрорецкий Б.В., Боголюбов А.Н. Метод импедансного аналога электромагнитного пространства для решения трехмерных векторных задач электродинамики // Журнал радиоэлектроники. 2008. № 5. С. 23. 3. Moniri-Ardakani S. M., Glytsis E. N. Application of the Transmission Line Matrix Method to the Analysis of Slab and Channel Optical Waveguides // Applied Optics. 1995. Vol. 34 (15). P. 2704–2711. 4. Juntunen J. S, Tsiboukis T. D. On the FEM Treatment of Wedge Singularities in Waveguide Problems // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2000. Vol. 48 (6). P. 1030–1037. 5. Ржанов А.Г., Григас С.Э. Алгоритм численного расчета волноводных и вытекающих мод многослойных оптических волноводов // Журнал технической физики. 2010. T. 80(11). С.67–72. 6. Nedelec J.-C. Mixed Finite Elements in R3 // Numer. Math. 1980. Vol. 35 (3). P. 315–341. 7. Nedelec J.-C. A New Family of Mixed Finite Elements in R3 // Numer. Math. 1986. Vol. 50 (1). P. 57–81. 8. Webb J. P. Hierarchal Vector Basis Functions of Arbitrary Order for Triangular and Tetrahedral Finite Elements // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 1999. Vol. 47 (8). P. 1244–1253. 9. Yioultsis T. V., Tsiboukis T. D. Development and Implementation of Second and Third Order Vector Finite Elements in Various 3-D Electromagnetic Field Problems // IEEE Trans. on magnetics. 1997. Vol. 33 (2). P. 1812–1815. 10. Schoberl J., Zaglmayr S. High Order Nedelec Elements with Local Complete Sequence Properties // COMPEL. 2005. Vol. 24 (2). P. 374–384. 11. Solin P., Segeth K., Dolezel I. Higher-Order Finite Element Methods, 2004. 12. Beuchler S., Pillwein V., Schoberl J. Sparsity Optimized High Order Finite Element Functions on Simplexes // Numerical and Symbolic Scientiﬁc Computing. 2012. Vol. 1. P. 21–44. 13. Шурина Э.П., Эпов М.И., Нечаев О.В. Устойчивые вычислительные схемы моделирования трехмерных электромагнитных полей в задачах геоэлектрики // Сиб. электрон. матем. изв. 2010. T. 7. С. 150–162. 14. Graglia R. D., Peterson A. F., Andriulli F. P. Curl-Conforming Hierarchical Vector Bases for Triangles and Tetrahedral // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2011. Vol. 59 (3). P. 950–959.