MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798346830795
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■035    ▼a(MiAaPQ)Purdue25695138
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a620
■1001  ▼aZhang,  Boyuan.
■24510▼aBroadband  and  Multi-Scale  Electromagnetic  Solver  Using  Potential-Based  Formulations  with  Discrete  Exterior  Calculus  and  Its  Applications
■260    ▼a[Sl]▼bPurdue  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a117  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-06,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Chew,  Weng  Cho.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Purdue  University,  2024.
■520    ▼aA  novel  computational  electromagnetic  (CEM)  solver  using  potential-based  formulations  and  discrete  exterior  calculus  (DEC)  is  proposed.  The  proposed  solver  consists  of  two  parts:  the  DEC  A-Φsolver  and  the  DEC  F-Ψsolver.  A  and  Φ  are  the  magnetic  vector  potential  and  electric  scalar  potential  of  the  electromagnetic  (EM)  field,  respectively;  F  and  Ψ  are  the  electric  vector  potential  and  magnetic  scalar  potential,  respectively.  The  two  solvers  are  dual  to  each  other,  and  most  research  is  carried  out  with  respect  to  the  DEC  A-Φsolver.Systematical  approach  for  constructing  the  DEC  A-Φmatrix  equations  is  provided  in  this  thesis,  including  the  construction  of  incidence  matrices,  Hodge  star  operators  and  different  boundary  conditions.  The  DEC  A-Φsolver  is  proved  to  be  broadband  stable  from  DC  to  optics,  while  classical  CEM  solvers  suffer  from  stability  issues  at  low  frequencies  (also  known  as  the  low-frequency  breakdown).  The  proposed  solver  is  ideal  for  broadband  and  multi-scale  analysis,  which  is  of  great  importance  in  modern  industryTo  empower  the  proposed  solver  with  the  ability  to  solve  industry  problems  with  large  number  of  unknowns,  iterative  solvers  are  preferred.  The  error-minimization  mechanism  buried  in  iterative  solvers  allows  user  to  control  the  effect  of  numerical  error  accumulation  to  the  solution  vector.  Proper  preconditioners  are  almost  always  needed  to  accelerate  the  convergence  of  iterative  solvers  in  large  scale  problems.  In  this  thesis,  preconditioning  schemes  for  the  proposed  solver  are  studied.In  the  DEC  A-Φsolver,  current  sources  can  be  applied  easily,  but  it  is  difficult  to  implement  voltage  sources.  To  incorporate  voltage  sources  in  the  potential-based  solver,  the  DEC  F-Ψsolver  is  proposed.  The  DEC  A-Φand  F-Ψsolvers  are  dual  formulations  to  each  other,  and  the  construction  of  the  F-Ψsolver  can  be  generalized  from  the  A-Φsolver  straightforward.
■590    ▼aSchool  code:  0183.
■650  4▼aSilicon
■650  4▼aSparsity
■650  4▼aRadio  communications
■650  4▼aCalculus
■650  4▼aConstruction
■650  4▼aPartial  differential  equations
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■650  4▼aDissection
■650  4▼aGeometry
■650  4▼aElectrical  engineering
■690    ▼a0544
■71020▼aPurdue  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-06B.
■790    ▼a0183
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17165165▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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