Numerické modelování elektromagnetických polí se s rozvojem výpočetní techniky a neustále rostoucí výkonností počítačů stalo spolu s optimalizačními technikami nepostradatelnou složkou návrhu konstrukcí nových elektrotechnických a elektronickýchzařízení i zařízení z ostatních oblastí technické praxe. Numerické modelování je také bezesporu nedílnou součástí komplexních analýz chování časoprostorových polí, které jsou důležité pro posouzení nových požadavků na kvalitu zařízení jako je elektromagnetická kompatibilita. Složité problémy řešené v současné technické praxi nelze zvládnout ve většině případů jinými prostředky než pomocí vhodných numerických metod za použití výkonných počítačů.
10. 4.FEKT Vysokého učení technického Brně
Obr.11 výpočet pole měrných kapacit mezi vodiči
mikropáskového mikrovlnného vedení. Počet prvků 884, uzlů 476. Oblast, které řeší pole, pokryje sítí
prvků, kterých pak aproximuje hledaná veličina pomocí hodnot definovaných uzlech
sítě použitím vhodně zvolené aproximační funkce. obrázku
vlevo síti prvků patrno zhuštění prvků kolem hran pásků. 4.
4. Diskretizace rovnic vede soustavu
rovnic pro neznámé uzlové hodnoty. Dva rovnoběžné ploché vodiče jsou naneseny na
keramické destičce permitivitě 10. vyřešení soustavy rovnic vyhodnotí další
požadované veličiny.11: Výpočet pole kapacit mikropáskového vedení
Přímý výpočet náboje integrací indukce toku přes povrch elektrody
SD dQ
eS
∫ ⋅=
dává rozdílné hodnoty při numerické integraci přes konvexní konkávní elektrodu,
v důsledku toho Cij Cji, proto bývá plošný integrál nahrazen objemovým. Přesnost získaného řešení závisí na
hustotě tvaru prvků sítě volbě aproximační funkce (po částech konstantní, lineární,
kvadratická funkce, splajny, polynomy vyšších řádů). Destička umístěna vodivém krytu mm,
její šířka mm, tloušťka 1,5 mm. Výpočet proveden programem MEP [5].
0 V
–1 V
0 V
εr 1
εr 10
εr.
Jako příklad úlohy Obr. 4.
Na obrázku vpravo jsou ekvipotenciály při potenciálu levé vnitřní elektrody ostatních
uzemněných. Postprocesorem programu byly vypočteny měrné kapacity C21 84,7 pF/m,
C23 53,3 pF/m, C31 71,8 pF/m souladu Obr.7 Shrnutí
Metoda konečných prvků současné době nejrozšířenější metoda pro numerické
řešení polí popsaných diferenciálními rovnicemi
