Search
Search results for: macromodel
-
Advanced Macromodel Matrix Structure Cloning for FDTD
PublicationWe propose an improved macromodel-based techniquefor efficient analysis of the structures based on PhotonicCrystals (PhC). The technique involves a new structure of thecoupling matrix and advanced cloning of not only the macromodel matrices, but also the coupling matrices SE and SH.The method allows one to shorten considerably the preprocessingtime, the RAM usage and also the iterating speed of performingFDTD. With this...
-
The noise macromodel of an optocoupler including 1/(f^alfa) noise source
PublicationThe course of design of an optocoupler's PSpice macromodel including noise sources is described. The PSpice macromodel is proposed for the low frequency range. The PSpice model of a MOSFET transistor was applied as the noise source type 1/(f^alfa) in an optocoupler PSpice macromodel. In the enhanced macromodel the value of an exponent α can be changed in the range of 0.8 - 1.25.
-
Efficient calculation of the resonant frequencies of a SIW resonator with FDFD-based macromodel algorithm
PublicationW pracy przedstawiono efektywną metodę do analizy struktur ze integrowanym podłożem (SIW). W celu szybkiego obliczenia częstotliwości rezonansowych używany jest algorytm FDFD z zaimplementowanymi makromodelami.
-
Advances in macromodeling technique
PublicationThe paper discuses recent advances in the finite differencetime domain method employing macromodels. New techniquesfor creating irregularly shaped macromodels, grouping ofmacromodels and advanced macromodel cloning are introduced.The last technique is particularly important for efficient analysisof the structures based on Photonic Crystals (PhC). The methodallows one to shorten considerably the preprocessing time, theRAM usage...
-
Macromodeling in Finite Differences
PublicationRozdział opisuje technikę wykorzystania procesu makromodelowania (wykorzystanie makromodelu do opisu równań różnicowych) w analizie różnic skończonych w dziedzinie czasu. Zawarte informacje pozwalają na samodzielne zaimplementowanie metody i pokazują możliwości poprawienia uzyskiwanych wyników.
-
Macromodeling techniques for accelerated finite element analysis
PublicationThis paper deals with the Model Order Reduction applied locally in the Finite Element Method (FEM) analysis. Due to the reduction process, blocks of FEM system matrices associated with selected subregions of the computational domain are projected onto the subspaces spanned by the vectors of suited orthogonal projection basis. In effect, large and sparse FEM matrices are replaced with small and dense ones, called macromodels. This...
-
Macromodels for efficient FEM simulations of waveguides and resonators
PublicationThis paper introduces a novel technique for enhancing the efficiency of the finite element method (FEM) by incorporating special modules, called macromodels, into the standard eigenvalue formulation. The number of unknowns in the separated macromodel subdomain can be significantly reduced by orthogonal projection, using the efficient nodal order reduction algorithm. The idea of macromodels implementation is demonstrated on a simple...
-
Wideband Macromodels in Finite Element Method
PublicationThis letter proposes a novel projection technique for accelerating Finite Element Method simulations. The algorithm is based on the Second-order Arnoldi Method for Passive Order Reduction (SAPOR). It involves generation of two projection bases and thanks to this it is applicable to the systems of equations, which contain the quadratic frequency-dependence in the input term, that arise when projection is applied locally in the selected...
-
3D Macromodels in the FDTD filter analysis.
PublicationW artykule pokazane jest zastosowanie makromodeli 3D do analizy filtrow metoda FDTD. Makromodele tworzone są w oparciu o opis objętości metodą FDFD, a następnie redukcję równań stanu metodą ENOR. Metoda pozwala na uzyskanie dużych dokładności przy czasie obliczeń zbliżonym do siatki podstawowej.
-
Stability of the FDTD scheme containing macromodels.
PublicationZaprezentowano analizę stabilnościową algorytmu różnic skończonych w dziedzinie czasu zawierającego makromodele. Pokazano, że dla uzyskania stabilnych makromodeli stabilność schematu FDTD połączonego z makromodelami zależy od sposobu przeprowadzenia interpolacji pól granicznych. Maksymalny dozwolony krok czasowy jest dużo większy niż dla subgriddingu.
-
An algorithm for enhancing macromodeling in finite element analysis of waveguide components
PublicationAn algorithm for enhancing the finite element method with local model order reduction is presented. The proposed technique can be used in fast frequency domain simulation of waveguide components and resonators. The local reduction process applied to cylindrical subregions is preceded by compression of the number of variables on its boundary. As a result,the finite element large system is converted into a very compact set of linear...
-
Macromodels in the frequency domain analysis of microwave resonators.
PublicationW artykule zaprezentowana jest technika włączania makromodeli do metod siatkowych sformułowanych w dziedzinie częstotliwości.W odróżnieniu do poprzednich, nowy schemat nie wprowadza zależności częstotliwościowej do macierzy systemowej i dzięki temu może być użyta w analizie rezonatorów. Testy numeryczne pokazują wzrost dokładności obliczeń w szerokim zakresie częstotliwości, przy czym właściwości zbieżności iteracyjnego algorytmu...
-
Macromodeling of multiport systems using a fast implementation of the vector fitting method
PublicationMakromodelowanie układów wieloportowych przy użyciu vector fittingu jest czasochłonne oraz wymaga dużych zasobów obliczeniowych w przypadku gdy wszystkie elementy macierzy systemowej dzielą wspólne bieguny. Artykuł prezentuje stabilne rozwiązanie, które usuwa problem rzadkości macierzy poprzez zastosowanie bezpośrednie dekompozycje QR. Jako przykład przedstawiony został 60 portowy układ, który ilustruje oszczędność czasu potrzebnego...
-
Grouping macromodels by using multilevel model order reduction
Publicationartykuł pprezentuje nowatorską technikę grupowania makromodeli dla metody fdtd. nowa technika bazuje na schemacie wielopoziomowej redukcji rzędu modeli. grupowanie makromodeli pozwala na zwiększenie szybkości symulacji w porównaniu do niezgrupowanych makromodeli, zapewniając przy tym porównywalną dokładność.
-
Analysis of microstructured optical fibers using compact macromodels
PublicationW niniejszym artykule zaproponowano nową technikę analizy światłowodów fotonicznych. Zaprezentowany algorytm jest kombinacją metody redukcji rzędu modelu oraz techniki dyskretnych rozwinięć funkcyjnych i pozwala w znaczącym stopniu zmniejszyć liczbę zmiennych (nawet do 85%), redukując (nawet 16 krotnie) czas symulacji.
-
Automatic Reduction-Order Selection for Finite-Element Macromodels
PublicationAn automatic reduction-order selection algorithm for macromodels in finite-element analysis is presented. The algorithm is based on a goal-oriented a posteriori error estimator that operates on low-order reduced blocks of matrices, and hence, it can be evaluated extremely quickly.
-
Wideband Model Order Reduction for Macromodels in Finite Element Method
PublicationAbstract: This paper presents a novel algorithm for accelerating 3D Finite Element Method simulations by introducing macromodels created in local model order reduction in the selected subdomains of the computational domain. It generates the projection basis for a compact system of equations associated with a separate subdomain. Due to non-linear frequency dependency in the Right Hand Side (RHS), the standard reduction methods do...
-
Local mesh morphing technique for parametrized macromodels in the finite element method
PublicationThis paper presents a novel approach for enhancing the efficiency of the design process of microwave devices by means of the finite element method. It combines mesh morphing with local model order reduction (MOR) and yields parametrized macromodels that can be used to significantly reduce the number of variables in the FEM system of equations and acceleration of computer simulation. A projection basis for local reduction is generated...
-
Diagonalized Macromodels in Finite Element Method for Fast Electromagnetic Analysis of Waveguide Components
PublicationA new technique of local model-order reduction (MOR) in 3-D finite element method (FEM) for frequency-domain electromagnetic analysis of waveguide components is proposed in this paper. It resolves the problem of increasing solution time of the reduced-order system assembled from macromodels created in the subdomains, into which an analyzed structure is partitioned. This problem becomes particularly relevant for growing size and...
-
Macromodels for Efficient Analysis of Open-Region Problems Using the Finite Element Method
PublicationThis paper presents a local model-order reduction, called macromodeling, applied to speed-up the simulations of open-region problems, analyzed by means of finite element method. This technique is illustrated by a numerical example, which deals with a dielectric resonator antenna (DRA). The obtained results show that the proposed approach is reliable and can significantly increase the standard finite element method efficiency.
-
A fast high-resolution 3-D Finite Difference Time-Domain scheme with macromodels.
PublicationZaprezentowano szybki trójwymiarowy wysokorozdzielczy algorytm różnic skończonych w dziedzinie czasu. Zwiększona rozdzielczość osiągnięta została poprzez połączenie standardowego schematu FDTD z makromodelami silnie zagęszczonych objętości stworzonych przez zastosowanie redukcji rzędu modelu. Nowy schemat FDTD z makromodelami jest wyprowadzony. Koszt numeryczny nowej metody jest wyestymowany. Doskonałe wyniki zostały zaobserwowane...
-
Efficient Multiscale Finite Difference Frequency Domain Analysis Using Multiple Macromodels with Compressed Boundaries
PublicationW niniejszym artykule zaprezentowany został nowatorski pomysł na zmniejszenie numerycznej złożoności metody różnic skończonych przy użyciu wielu makromodeli. Skuteczność techniki macromodelingu zależy od liczby portów modelu. Aby zwiększyć efektywność algorytmu, próbki pola na granicy makromodeli są zastępowane przez amplitudy wielomianów Legendre'a. Przedefiniowanie problemu w taki sposób powoduje znaczną redukcję czasu analizy....
-
Reduced-order models in the finite element analysis
PublicationA novel technique of incorporating macromodels into finite element electromagnetic analysis of waveguide components is presented. Macromodels are generated by using a model order reduction algorithm (ENOR), which results in significant decrease of the number of variables, that describe the computational region. Proposed technique allows for using a few independent macromodels as well as to duplicating one macromodel in many subregions...
-
Dynamic Research of Masonry Vault in a Technical Scale
PublicationThe paper presents preliminary results of dynamic tests of the masonry barrel vault in a technical scale. Experimental studies are intended to identify material properties of homogenized masonry vaults under dynamic loads. The aim of the work is to create numerical models to analyse vault’s dynamic response to dynamic loads in a simplest and accurate way. The process of building the vault in a technical scale is presented in the...
-
Macro-elements and Model Order Reduction for Efficient Three-Dimensional FEM Analysis
PublicationAn efficient model order reduction (MOR) methodology for three dimensional vector finite element method (FEM) is developed to accelerate simulations of the structures containing features that cause strong variations of mesh density. As the result of presented algorithm, FEM subsystems of equations corresponding to the selected refined region are converted into a very compact sets of linear equations, called macro-elements.Numerical...