Сайт Александра Зеленина

Описание программы FDTDpro

Сосредоточенные элементы

Сосредоточенные элементы (Lumped circuit elements) в программе FDTDpro в основном выполнены по статье M.  J.  Piket-May,  A.  Taflove,  and  J. Baron,  "FDTD  modeling  of  digital   signal propagation  in  3-D  circuits  with  passive and  active  loads,"  IEEE  Trans.  Microwave Theory  and  Techniques,  vol.  42,  pp. 1514-1523,  Aug.  1994. 

В программе задаются:

- резистивные источники напряжения;

- резисторы;

- конденсаторы;

- индуктивности.

Кроме того, в программе задаются разрядники - промежутки, которые имеют бесконечное сопротивление в начале счета, но при достижении заданного напряжения замыкаются накоротко до конца счета (это мое "изобретение").

Для источников напряжения не следует задавать сопротивление меньше 1 миллиома и нельзя задавать ноль, а для индуктивностей и конденсаторов – нельзя задавать значения меньше физически реализуемых для данного шага сетки. Например, при шаге 1 м индуктивность никак не может быть меньше 1 мкГн, ибо это нефизично.

Каждый сосредоточенный элемент размещается в одном из векторов Ex, Ey или Ez ячейки Yee. Совмещение в одном векторе Ex/y/z двух и более сосредоточенных элементов недопустимо. Интерфейс программы сделан так, что не позволяет в одну ячейку заносить более одного сосредоточенного элемента. Обычно этого достаточно. Но в ячейке Yee, как известно, три вектора E: Ex, Ey и Ez, а, значит, можно поместить в ячейку до трех сосредоточенных элементов - по одному в каждом направлении. При необходимости это все-таки можно сделать "вручную", откорректировав таблицу сосредоточенных элементов.

Электрофизические свойства материальной среды, в которую помещаются сосредоточенные элементы, не учитываются: считается, что вектор Ex/y/z, в который помещен сосредоточенный элемент, находится в пустом пространстве (проводимость равна нулю, относительные проницаемости равны 1).