Differenciális mezőmegoldások
A differenciáltérmegoldások úgy dolgoznak, hogy Maxwell egyenleteit véges különbség módszerekkel oldják meg. Ezek a módszerek diszkretizálják a teret egyenes vonalú rácsba, ahol az elektromos és mágneses mezőket minden ponton kiszámítják. Ez a megközelítés kiválóan alkalmas nagyfrekvenciás effektusok és éles átmenetek elemzésére a kialakításban, például a nyomtatott áramköri kártyán lévő jelnyomok vagy a chipen lévő összekötők elemzésére. A differenciálmegoldó pontossága a tér diszkretizálására használt rácscellák méretétől függ - a kisebb cellák pontosabb eredményeket eredményeznek, de több számítási erőforrást igényelnek.
Véges különbség (FD) és véges elem (FEM) módszerek
A mező differenciális formája két különböző ízben jelenik meg: véges különbség (FD) és véges elem (FEM) módszer. A véges különbség módszer kiváló konvergencia-tulajdonságokat kínál. A rácsfelbontás és a numerikus sémák megfelelő hangolásával a tervezők minimális számítási erőfeszítéssel rendkívül pontos megoldásokat érhetnek el a terepi egyenletekre. Ez vonzó választássá teszi az integrált áramkör kialakításában az időkritikus alkalmazásokhoz, ahol a gyors átfutási idő elengedhetetlen.
Integrált terepmegoldások
Másrészt az integrált mezőmegoldások numerikus integrációs technikákat alkalmaznak Maxwell egyenleteinek felületeken vagy térfogatokon történő megoldására a tervezésben. Az integrált megoldások az elektromágneses térforrások diszkretizálására támaszkodnak, például a felületi töltés sűrűségére a kapacitás megoldásához. A gyakori algoritmusok közé tartozik a határelem-módszer (BEM) és a momentumok módszere (MoM).
Úszó véletlenszerű séta (FRW) megoldások
A Floating Random Walk (FRW) algoritmust szintén jellemzően mezőmegoldásokkal csoportosítják, de hivatalosan nem mezőmegoldások, mivel általában nem oldják meg a mezőket. Ellentétben a hagyományos mezőmegoldásokkal, amelyek determinisztikus módszereket alkalmaznak az egyenletek megoldására, az FRW algoritmus sztochasztikus elemet vezet be azáltal, hogy véletlenszerű sétákat épít be a szimulációba. Ez a véletlenszerűség lehetővé teszi a részecskék mozgásának reálisabb ábrázolását összetett környezetben. Az FRW egyik fő hátránya az algoritmus időigényes jellege. A pontos eredmények eléréséhez nagyszámú iterációra van szükség, ami jelentősen megnövelheti a szimulációs időt.
Balról jobbra: Differenciális térmegoldások, integrált mezőmegoldások és lebegő véletlenszerű járás ábrázolásai. A differenciálmező megoldásokkal (véges különbség módszer FDM és véges elem módszer FEM) a chip egyenes vonalú ráccsal van ábrázolva. Integrált mezőmegoldásokkal (Boundary Element Method BEM és Moments Method MoM) csak a határ van diszkretizálva. Lebegő véletlenszerű sétával, amely hivatalosan nem mezőmegoldó, mivel nem oldja meg a mezőket, szimuláljuk a részecskék véletlenszerű útjait két vezető között.
