Parte 1: Introducción al método openEMS y EC-FDTD
1. Introducción a openEMS
openEMS es un software de código abierto que resuelve campos electromagnéticos basándose en el método de dominio del tiempo de diferencias finitas (FDTD) en condiciones de contorno. Está escrito en C++, lo que garantiza un rendimiento eficiente y una fácil escalabilidad. openEMS permite a los usuarios simular, analizar y resolver problemas electromagnéticos en una variedad de escenarios.
2. Introducción al método de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD)
El método de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD) es un método numérico clásico que se utiliza para resolver problemas de campos electromagnéticos variables en el tiempo. FDTD puede simular directamente la propagación e interacción de ondas electromagnéticas resolviendo la discretización de las ecuaciones de Maxwell en el dominio del tiempo y del espacio. Sus principales ventajas son que es intuitivo, conciso y puede aplicarse a una variedad de problemas complejos.
3. Método EC-FDTD
EC-FDTD, o FDTD bajo condiciones de contorno, agrega procesamiento de condiciones de contorno al método FDTD estándar, lo que hace que la simulación sea más precisa y eficiente. Cuando se utiliza FDTD para simulación, cómo establecer las condiciones de contorno es una cuestión clave porque afecta directamente la precisión y eficiencia de la simulación.
Parte 2: Arquitectura básica y código central de openEMS
1. Arquitectura básica de openEMS
openEMS adopta un diseño modular y sus componentes principales incluyen:
- Módulo de control principal : Responsable de procesar la entrada del usuario e impulsar el proceso de simulación.
- Motor central FDTD : Responsable de realizar cálculos FDTD.
- Módulo de procesamiento de límites : implementa condiciones de contorno en EC-FDTD.
- Módulo de salida : proporciona varios formatos de salida para que los usuarios puedan analizar los resultados de la simulación.