Diferencialiniai lauko sprendėjai
Diferencialinių laukų sprendėjai dirba spręsdami Maksvelo lygtis, taikydami baigtinių skirtumų metodus. Šie metodai diskretizuoja erdvę į tiesiaeigį tinklelį, kuriame kiekviename taške apskaičiuojami elektriniai ir magnetiniai laukai. Šis metodas puikiai tinka analizuoti aukšto dažnio efektus ir aštrius dizaino perėjimus, tokius kaip signalo pėdsakai spausdintinėje plokštėje arba jungtys luste. Diferencinio sprendėlio tikslumas priklauso nuo tinklelio ląstelių, naudojamų erdvei diskretizuoti, dydžio - mažesnės ląstelės duoda tikslesnius rezultatus, tačiau reikalauja daugiau skaičiavimo išteklių.
Baigtinių skirtumų (FD) ir baigtinių elementų (FEM) metodai
Diferencinė lauko forma yra dviejų skirtingų skonių: baigtinio skirtumo (FD) ir baigtinių elementų (FEM) metodų. Baigtinio skirtumo metodas pasižymi puikiomis konvergencijos savybėmis. Tinkamai derinant tinklelio skiriamąją gebą ir skaitines schemas, dizaineriai gali pasiekti labai tikslius lauko lygčių sprendimus su minimaliomis skaičiavimo pastangomis. Dėl to jis yra patrauklus pasirinkimas laiko požiūriu svarbioms integrinių grandynų projektavimui, kur būtinas greitas apsisukimo laikas.
Integruoti lauko sprendėjai
Kita vertus, integraliniai lauko sprendėjai naudoja skaitinės integracijos metodus, kad išspręstų Maksvelo lygtis paviršiuose ar tūriuose projektuojant. Integralūs sprendėjai remiasi elektromagnetinio lauko šaltinių, tokių kaip paviršiaus krūvio tankis, diskretizacija, kad išspręstų talpą. Įprasti algoritmai apima ribinių elementų metodą (BEM) ir momentų metodą (MoM).
Plaukiojantys atsitiktinių pasivaikščiojimų (FRW) sprendėjai
“Floating Random Walk” (FRW) algoritmas taip pat paprastai sugrupuojamas su lauko sprendėjais, tačiau jie nėra oficialiai lauko sprendėjai, nes jie apskritai neišsprendžia laukų. Skirtingai nuo tradicinių lauko sprendėjų, kurie naudoja deterministinius metodus lygtims spręsti, FRW algoritmas įveda stochastinį elementą, į modeliavimą įtraukdamas atsitiktinius pasivaikščiojimus. Šis atsitiktinumas leidžia realistiškiau pavaizduoti dalelių judėjimą sudėtingoje aplinkoje. Vienas iš pagrindinių FRW trūkumų yra daug laiko reikalaujantis algoritmo pobūdis. Norint gauti tikslius rezultatus, reikia daug iteracijų, o tai gali žymiai padidinti modeliavimo laiką.
Iš kairės į dešinę: Diferencinių lauko sprendėjų, integralių lauko sprendėjų ir slankiojo atsitiktinio ėjimo reprezentacijos. Naudojant diferencialinių laukų sprendėjus (baigtinių skirtumų metodas FDM ir baigtinių elementų metodas FEM), lustas pavaizduotas tiesiaeigiu tinkleliu. Su integraliais lauko sprendėjais (Boundary Element Method BEM ir Moments Method MoM) diskretizuojama tik riba. Naudojant plūduriuojantį atsitiktinį ėjimą, kuris oficialiai nėra lauko sprendėjas, nes jis neišsprendžia laukų, imituojami atsitiktiniai dalelių keliai tarp dviejų laidininkų.
