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FDTD和FEM算法到底有什么优缺点
哈哈哈
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计算电磁学从大的方向可以分为两大类：全波仿真算法，高频算法。全波仿真是一种精确算法，但是非常消耗计算资源。一种简单的估算方法是：通常我们对物体要进行剖分，剖分至少要达到 0.1个波长。那么也就是说，如果这个物体的电尺寸为10个波长，则有100*100*100=一百万个网格。每一个网格你还要存储大量的电磁参数，一般都是单精度浮点型。所以很容易就需要上百兆的内存。如果电尺寸有20个波长，那就需要上G的内存。如果物体的几何特征比较不正常，有很多的细微结构，则需要更密集的剖分，这样很容易就超过了普通计算机的计算能力。例如，1GHZ的波长是0.3米，GSM的频率大概位置，这样也就能对一两米的物体进行仿真。如果是3G通信，频率大概是2GHz， 我们也就只能计算不超过一米的物体，而且不能有奇形怪状的结构。高频算法就是为了解决这一问题而生的。对于军用系统，我们需要对飞机，舰船的电磁性能进行分析，按照前面的讨论，全波仿真显然不行。这样高频算法采用了很多近似，例如物理光学，几何射线法等等，进行近似计算。 FDTD（时域有限差分）、FEM（有限元）、MOM（矩量法）、FIT（有限体积分）都是属于全波仿真算法。其中，FDTD，FIT属于时域算法，代表软件EMPro和CST；FEM，MOM属于频域算法，代表软件ADS、EMPro和HFSS。 时域算法适合宽带信号分析，以为只要仿真一个脉冲输入，就可以得到很宽的带宽信息。而频域算法一次只能计算一个频点，适合窄带信号。
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