时域算法选择：CST MWS在电大尺寸电磁结构仿真实践中的应用

在"软件和算法选择 - DSP和FPGA的双核并行通信方法设计与应用"这篇论文中，作者主要探讨了在电大尺寸电磁结构的仿真过程中，软件和算法选择的重要性。高频算法虽然精度高，但存在局限性，如对物体远离源的要求和对PEC-only模型的适用性，因此不适合处理复杂的结构和多层介质问题。相比之下，低频算法如FEM（有限元方法）和MoM（边界元方法）虽然计算复杂度较高，CPU时间和内存需求与网格数量的平方和立方成正比，导致在大规模网格时效率低下。 论文重点介绍了时域算法，特别是FIT（有限积分技术）的优势。时域算法通过时间迭代避免了矩阵求逆，使得计算所需的时间和内存与网格数量成线性或二次增长，这在处理电大尺寸问题时具有明显优势。例如，CST MWS（CST微波工作室）的FIT算法在2GB内存的32位机器上能处理800万网格，而FEM算法则受到明显限制。 作者最终选择了CST MWS的FIT算法来进行三维全波高频电磁仿真，因为它在性能和效率上优于其他算法。论文详细介绍了FIT算法的工作原理，以及如何应用于实际的电大尺寸电磁结构仿真，比如GTEM室中超级大物体的处理方法（频域外推和距离外推），以及卫星天线布局的大型复杂物体仿真和优化策略。此外，还讨论了磁对称面计算、PBA技术（Progressive Basis Approximation，逐步基函数逼近）的运用，以及如何通过收敛性分析、增大最小网格等方式提高仿真效果。 本文深入分析了在电大尺寸电磁结构仿真中软件和算法选择的策略，突出了时域算法尤其是FIT算法的实用价值，并通过具体案例展示了其实现复杂结构仿真和优化的有效方法。这对于从事电磁仿真领域的研究人员和技术工程师来说，提供了宝贵的经验和参考。