Разтворители на диференциални полета
Решителите на диференциални полета работят чрез решаване на уравненията на Максуел, използвайки методи за крайни разлики. Тези методи дискретизират пространството в праволинейна мрежа, където електрическото и магнитното поле се изчисляват във всяка точка. Този подход е подходящ за анализ на високочестотни ефекти и резки преходи в дизайна, като следи от сигнали върху печатна платка или взаимовръзки на чип. Точността на диференциалния решител зависи от размера на мрежовите клетки, използвани за дискретизиране на пространството - по-малките клетки водят до по-точни резултати, но изискват повече изчислителни ресурси.
Методи за крайни разлики (FD) и крайни елементи (FEM)
Диференциалната форма на полето се предлага в два различни вкуса: методи с крайна разлика (FD) и методи с краен елемент (FEM). Методът на крайната разлика предлага отлични свойства на конвергенция. С правилна настройка на разделителната способност на мрежата и цифровите схеми, дизайнерите могат да постигнат високо точни решения на полеви уравнения с минимални изчислителни усилия. Това го прави привлекателен избор за критични във времето приложения в проектирането на интегрални схеми, където бързите времена на работа са от съществено значение.
Интегрални полеви решители
От друга страна, интегралните полеви решители използват техники за цифрова интеграция за решаване на уравненията на Максуел върху повърхности или обеми в дизайна. Интегралните решители разчитат на дискретизация на източници на електромагнитно поле, като плътността на повърхностния заряд за решаване на капацитета. Общите алгоритми включват метод на граничен елемент (BEM) и метод на моменти (MoM).
Решители с плаваща случайна разходка (FRW)
Алгоритъмът Floating Random Walk (FRW) също обикновено се групира с полеви решители, но те не са официално полеви решители, тъй като не решават полета като цяло. За разлика от традиционните полеви решители, които използват детерминистични методи за решаване на уравнения, алгоритъмът FRW въвежда стохастичен елемент чрез включване на случайни ходове в симулацията. Тази случайност позволява по-реалистично представяне на движението на частиците в сложни среди. Един от основните недостатъци на FRW е отнемащият време характер на алгоритъма. Изисква голям брой итерации, за да се получат точни резултати, което може значително да увеличи времето за симулация.
Отляво надясно: Представления на разтворители на диференциални полета, интегрални решители на полета и плаваща случайна ходка. С разтворители на диференциални полета (метод с крайна разлика FDM и метод на крайни елементи FEM) чипът е представен с праволинейна решетка. При интегрални полеви решители (Метод на граничния елемент BEM и Метод на моментите MoM) се дискретизира само границата. При плаваща случайна ходка, която официално не е решител на полета, тъй като не решава полета, се симулират случайни пътеки на частици между два проводника.
