180 likes | 708 Views
FDTD. Zaman Domeninde Sonlu Farklar Metodu. FDTD zaman domeni tekniğidir Maxwell Denklemleri iteratif çözülür Sayısallaştırma dışında yaklaşıklık yoktur Yüksek bellek ve işlemci hızı gerektirir Parametre optimizasyonu önemlidir
E N D
FDTD Zaman Domeninde Sonlu Farklar Metodu
FDTD zaman domeni tekniğidir • Maxwell Denklemleri iteratif çözülür • Sayısallaştırma dışında yaklaşıklık yoktur • Yüksek bellek ve işlemci hızı gerektirir • Parametre optimizasyonu önemlidir • Geniş bandlı yanıtlar tek bir FDTD simulasyonu ile elde edilebilir.
Maxwell Denklemleri • Maxwell denklemleri diferansiyel ve integral formda yazılabilir. • FDTD yönteminde diferansiyel form kullanılır. • Diferansiyel Form: İntegral Form:
FDTD’de Maxwell Denklemleri • Varsayımlar; • Olduğu göz önüne alınırsa; • Lineer(alandan bağımsız) • İzotropik(yönden bağımsız) • Frekanstan bağımsızdır.
FDTD’de Maxwell denklemleri Böylece şu bağıntılar kullanılabilir;
Kartezyen koordinattaki Maxwell Denklemleri E ve H’ı kartezyen bileşenlerine ayırırsak
Yee Algoritması; • Üç boyutlu uzay eş hücrelere bölünür. • Her bir hücre d(x),d(y),d(z) boyutlarındadır. • Eğrisel yapılar köşeli modellenebilir.
Sonlu fark; • Zaman aralıklara ayrılır; • Her zaman adımı=(dt)
Merkezi farklarla türev alma: • Zaman ve uzayda farklarla elde edilen türev yaklaşık sonuçlar verir.
Maxwell Denklemlerinin Diferansiyel Formu;FDTD Denklemleri: • Fark denklemlerine göre;
FDTD Akış Diagramı; • Başlangıç şartları: E=H=0 • ∆t’den N*∆t’ye kadar olan süre alınır • Kaynaklar uygulanır • Hx,Hy,Hz hücrelerle çözdürülür. • Ex,Ey,Ez hücrelerle çözdürülür.
FDTD:Sonuçlar • Gözlenen alanın obje tarafından soğurulmuş ve dağıtılmış adım adım bir filmidir..
FDTD:özet • Maxwell Denklemleri kullanılır. (zaman domeni) • Zaman ve uzay belli aralıklara bölünür. • Sonuç,kaynağı objeye bağlayan adım adım bir filmdir. • Gerçek zamanlı çözüm yapılır.
Matlab’a aktarım Matlab simulasyonundan ekran görüntüleri..
FDTD kullanım alanları: • Mikroşerit hatlı devre analizi • Açık veya kapalı dalga kılavuzlarında dalga iletimi ve süreksizler • Radar saçılma yüzeyi(RSY)modelleme • Anten ve anten dizi tasarımları ve sentezi • Biyolojik dokularda elektromagnetik tutulma hesapları • Mikrodalga fırın simülasyonu • EMC/EMI (elektromagnetik uyumluluk ve girişim)modelleme
Biyolojik dokularda EM tutulması: • Cep telefonları ve güç iletim hatlarının etkileri.