Erweiterung der Schnellen Multipolmethode auf Dielektrika und Konvergenzbeschleunigung durch andere Integralgleichungsansätze

Abstract:
Die Momentenmethode (MoM) hat sich in der Vergangenheit als ein sehr vielseitiges numerisches Berechnungsverfahren f ür zahlreiche Fragestellungen aus dem Gebiet der EMV (Kopplung, Schirmung, Abstrahlung etc.) herauskristallisiert. Trotz zunehmender Rechenkapazität und der Verfügbarkeit auch paralleler Rechensysteme ist der Aufwand der MoM bezüglich Rechenzeit und Speicherplatz bei hohen Frequenzen enorm. Auch andere klassische Vollwellenansätze wie FIT (Finite Integrationstechnik), FDTD (Finite Differenzen im Zeitbereich), FEM (Finite Element Methode) sind davon betroffen. Spezielle hochfrequente Näherungen wie PO (Physikalische Optik) oder UTD (Einheitliche geometrische Beugungstheorie) sind zwar im Prinzip bezüglich Rechenzeit und Speicherplatzbedarf sehr gut zur Lösung hochfrequenter Streuprobleme geeignet, weisen jedoch bei den in der Regel sehr komplexen EMV Fragestellungen nicht die erforderliche Genauigkeit aus. In diesem Beitrag sollen zwei Erweiterungen vorgestellt werden: Zum einen die Ausdehnung der MLFMM ((multilevel fast multipole method) auf dielektrische Körper, zum anderen Beschleunigungsmöglichkeiten durch die Anwendung alternativer Integralgleichungsformulierungen bei teilweise geschlossenen metallischen Objekten.