时域仿真：CST双核并行算法在电大尺寸电磁结构中的应用

计算电磁学的求解方法在现代信息技术领域中扮演着关键角色，尤其是在dsp（数字信号处理器）和fpga（现场可编程门阵列）的双核并行通信设计中。随着高性能计算技术的发展，计算电磁学作为一个新兴学科，结合电磁场理论和计算数学方法，用于解决复杂电磁场问题。它通过建立精确的电磁数学模型，选择高效的算法并在计算机上实现，来确保计算结果的准确性、精度和计算效率。 第二章详细介绍了计算电磁学的特点，首先是对电磁问题进行分析，通过简化次要因素来建立模型，然后选择合适的算法。算法的选择至关重要，因为它决定了结果的质量、计算速度以及所需资源。在算法设计中，需要考虑模型误差、观测误差、方法误差和舍入误差，同时保证计算的收敛性和稳定性。 解析法作为经典的求解方法，如偏微分方程的分离变量法和积分方程的变换数学法，提供了精确的数值结果和验证标准，有助于揭示问题的本质和参数的影响。在电大尺寸电磁结构的仿真中，时域算法如有限积分法（FIT-Finite Integration Technique）因其优势而被广泛采用。CST微波工作室（CSTMWS）作为一个成熟的仿真工具，被用来处理大型电大尺寸物体，如GTEM室中的超级电大物体处理策略（频域外推和距离外推），以及卫星天线布局的复杂仿真和优化。 本文不仅深入探讨了理论原理，还通过两个电大尺寸实例，展示了如何利用CSTMWS进行仿真，涉及磁对称面计算天线阵的设计、PBA（物理逼近）技术的有效运用、收敛性分析的重要性以及如何通过增大最小网格提高仿真精度。此外，文章还强调了在处理这些大规模问题时，如何结合实际经验，灵活运用仿真技巧，以满足不断增长的需求。计算电磁学的求解方法与现代技术设备的融合，对于提升通信系统的性能和效率具有深远影响。