Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"Adam LAMĘCKI"

MODELOWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE GIĘTKICH KOMPONENTÓW PASYWNYCH I ANTEN DLA BEZPRZEWODOWEJ KOMUNIKACJI OSOBISTEJ. DOI:10.15199/59.2018.6.80


  1. WSTĘP Rozwój technik komunikacji bezprzewodowej i satelitarnej jest nieodłącznie związany z metodami numerycznej symulacji zjawisk propagacji pola elektromagnetycznego. Pomimo wzrostu znaczenia technik cyfrowego przetwarzania sygnałów, prowadzącego w nowoczesnych systemach cyfrowych do praktycznej eliminacji niskoczęstotliwościowej części analogowej urządzeń, nadal ważnym i nieodłącznym składnikiem każdego systemu radiowego są komponenty analogowe wysokiej częstotliwości, takie jak tory transmisji sygnałów w.cz., układy podziału mocy i częstotliwości oraz anteny. Rosnące wymagania projektowe nakładane na pojemność i miniaturyzację nowoczesnych systemów komunikacji radiowej prowadzą równocześnie do wzrostu złożoności układów wysokiej częstotliwości. Z tego powodu techniki numerycznego modelowania pól elektromagnetycznych w aktualnie projektowanych systemach mają kluczowe znaczenie, gdyż często to właśnie te układy stanowią istotne ograniczenie w wydajności całego systemu. Z drugiej strony nowe, rewolucyjne technologie produkcji układów wysokiej częstotliwości, jak druk tuszem przewodzącym na papierze czy druk 3D dają inżynierom ogromną swobodę w projektowaniu i prototypowaniu takich układów [1,2]. Wyzwaniem jednak jest symulacja numeryczna układu o dowolnej, zadanej przez projektanta geometrii, której celem jest wyznaczenie parametrów elektrycznych i polowych projektowanego komponentu. Jest to wyzwanie podwójne: raz ze względu na trudność w modelowaniu 3D złożonych układów o dowolnej geometrii w klasycznych symulatorach elektromagnetycznych, a także ze względu na duży koszt numeryczny samej symulacji pełnofalowej. Obserwowanym trendem w ostatnich latach jest realizacja układów i anten wysokiej częstotliwoś[...]

Akceleracja metody elementów skończonych przy użyciu procesora graficznego DOI:10.15199/48.2016.09.03

Czytaj za darmo! »

Artykuł przedstawia rezultaty akceleracji obliczeń metody elementów skończonych z użyciem procesora graficznego. Dzięki zastosowaniu masowo zrównoleglonych obliczeń na procesorze graficznym dwóch najbardziej kosztownych obliczeniowo etapów generacji macierzy współczynników i rozwiązywania układu równań przy użyciu metody gradientów sprzężonych z wielopoziomowym prekondycjonerem o schemacie V udało się pięciokrotnie skrócić czas symulacji metody elementów skończonych. Abstract. This paper presents the results of the acceleration of computations involved in the finite element method obtained with graphics processors. A 5-fold acceleration was achieved thanks to the massive parallelization of two most time-consuming steps of the finite element method, namely matrix generation and the solution of sparse system of linear equations with the conjugate gradient method and a V-cycle multilevel preconditioner. (Acceleration of the Finite Element Method with GPU). Słowa kluczowe: procesor graficzny, metoda elementów skończonych, wielopoziomowy operator ściskający, iteracyjne metody rozwiązywania układów równań. Keywords: GPU, FEM, multilevel preconditioner, iterative methods. Wprowadzenie Metoda elementów skończonych (MES) w dziedzinie częstotliwości stanowi wydajne i uniwersalne narzędzie analizy układów mikrofalowych [1, 2]. MES należy do grupy metod siatkowych, w których rozważa się różniczkową postać problemu brzegowego, zdefiniowanego w pewnym skończonym obszarze nazywanym dziedziną obliczeniową, który dzieli się na małe fragmenty poprzez wykorzystanie dedykowanych generatorów siatki. Jakość i gęstość siatki wpływa na dokładność samej symulacji. Wysoką dokładność numerycznego badanego zagadnienia elektrodynamiki obliczeniowej (ang. Computational electromagnetics, CEM) osiąga się poprzez zastosowanie siatki elementów skończonych o dużej gęstości (tzw. hrefinement) co skutkuje zwiększeniem rozmiaru macierzy opisujących dane zagadnienie CE[...]

Optymalizacja numeryczna układów pasywnych b.w.cz. z wykorzystaniem MES DOI:10.15199/48.2016.09.08

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiony został zestaw technik numerycznych umożliwiających efektywną optymalizację numeryczną układów pasywnych b.w.cz. z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Techniki te obejmują metody redukcji rzędu modelu, wyznaczania czułości odpowiedzi układu na zaburzenia zmiennych projektowych oraz algorytmy deformacji siatki. Odpowiednie połączenie powyższych technik numerycznych pozwala na stworzenie efektywnego narzędzia wspomagającego projektowanie układów pasywnych w.cz. Abstract. In this paper a set of numerical techniques for efficient numerical optimization of high frequency passive devices with 3D finite element method is shown. Presented numerical techniques involve model order reduction methods, fast sensitivity analysis techniques and mesh deformation methods. It is proved that careful integration of those techniques allows one to create an efficient platform for design-by-optimization of passive high frequency components. (Numerical optimization of passive, high frequency devices with 3D FEM). Słowa kluczowe: metoda elementów skończonych, układy wysokiej częstotliwości, układy pasywne, techniki optymalizacyjne, CAD. Keywords: finite element method, high frequency circuits, passive devices, optimization techniques, CAD. Wprowadzenie Projektowanie układów pasywnych wysokiej częstotliwości używanych w nowoczesnych systemach bezprzewodowych coraz częściej wymaga stosowania kosztownych numerycznie symulacji pełnofalowych, w których wielokrotnie rozwiązuje się równania Maxwella, dla różnych warunków brzegowych. Związane jest to z dużą złożonością ww. układów wynikającą z potrzeby ich miniaturyzacji, a także rosnących wymagań co do ich specyfikacji elektrycznej. Przykładem mogą być układy filtrujące w.cz. - kolejne generacje systemów wymagają zwiększenia ich selektywności, przy jednoczesnym zapewnieniu odpowiedniego kształtu charakterystyki opóźnienia grupowego oraz zapewnieniu niewielkich rozmiarów. Jedną z n[...]

 Strona 1