Diferenciální řešiče polí
Řešiče diferenciálních polí pracují řešením Maxwellových rovnic pomocí metod konečných rozdílů. Tyto metody diskretizují prostor do přímočaré mřížky, kde se v každém bodě počítají elektrické a magnetické pole. Tento přístup je vhodný pro analýzu vysokofrekvenčních efektů a ostrých přechodů v návrhu, jako jsou stopy signálu na desce plošných spojů nebo propojení na čipu. Přesnost diferenciálního řešiče závisí na velikosti buněk mřížky používaných k diskretizaci prostoru - menší buňky vedou k přesnějším výsledkům, ale vyžadují více výpočetních zdrojů.
Metody konečného rozdílu (FD) a konečných prvků (FEM)
Diferenciální forma pole se vyskytuje ve dvou odlišných variantách: metody konečného rozdílu (FD) a metody konečných prvků (FEM). Metoda konečných rozdílů nabízí vynikající konvergenční vlastnosti. Se správným vyladěním rozlišení mřížky a numerických schémat mohou návrháři dosáhnout vysoce přesných řešení rovnic pole s minimálním výpočetním úsilím. Díky tomu je atraktivní volbou pro časově kritické aplikace v návrhu integrovaných obvodů, kde jsou nezbytné rychlé doby obratu.
Integrální řešiče polí
Na druhé straně integrální řešitelé polí používají numerické integrační techniky k řešení Maxwellových rovnic přes povrchy nebo objemy v návrhu. Integrální řešiče se při řešení kapacity spoléhají na diskretizaci zdrojů elektromagnetického pole, jako je hustota povrchového náboje. Mezi běžné algoritmy patří metoda hraničních prvků (BEM) a metoda momentů (MoM).
Řešiče plovoucích náhodných procházek (FRW)
Algoritmus Floating Random Walk (FRW) je také typicky seskupen s řešiči polí, ale oficiálně nejsou řešiteli pole, protože obecně neřeší pole. Na rozdíl od tradičních řešičů polí, které k řešení rovnic používají deterministické metody, algoritmus FRW zavádí stochastický prvek začleněním náhodných procházek do simulace. Tato náhodnost umožňuje realističtější reprezentaci pohybu částic ve složitých prostředích. Jednou z hlavních nevýhod FRW je časově náročná povaha algoritmu. Vyžaduje velké množství iterací k získání přesných výsledků, což může výrazně prodloužit dobu simulace.
Zleva doprava: Reprezentace diferenciálních řešitelů polí, integrálních řešičů polí a plovoucí náhodná procházka. U řešičů diferenciálních polí (metoda konečných rozdílů FDM a metoda konečných prvků FEM) je čip reprezentován přímočarou mřížkou. U integrálních řešičů polí (Boundary Element Method BEM a Method of Moments MoM) je diskretizována pouze hranice. S plovoucí náhodnou chůzí, která oficiálně není řešitelem pole, protože neřeší pole, jsou simulovány náhodné cesty částic mezi dvěma vodiči.
