Diferenciālā lauka risinātāji
Diferenciālā lauka risinātāji strādā, risinot Maksvela vienādojumus, izmantojot ierobežoto atšķirību metodes. Šīs metodes diskrē telpu taisnā režģī, kur katrā punktā aprēķina elektrisko un magnētisko lauku. Šī pieeja ir labi piemērota augstfrekvences efektu un asu pāreju analīzei dizainā, piemēram, signāla pēdas uz iespiedshēmas plates vai mikroshēmas starpsavienojumu analīzei. Diferenciālā risinātāja precizitāte ir atkarīga no režģa šūnu lieluma, ko izmanto telpas diskretizēšanai - mazākas šūnas rada precīzākus rezultātus, taču tām ir nepieciešami vairāk skaitļošanas resursu.
Ierobežotās atšķirības (FD) un galīgo elementu (FEM) metodes
Lauka diferenciālajai formai ir divas atšķirīgas garšas: ierobežotās atšķirības (FD) un galīgo elementu (FEM) metodes. Ierobežotās atšķirības metode piedāvā lieliskas konverģences īpašības. Pareizi noregulējot režģa izšķirtspēju un skaitliskās shēmas, dizaineri var sasniegt ļoti precīzus lauka vienādojumu risinājumus ar minimālu skaitļošanas piepūli. Tas padara to par pievilcīgu izvēli laika kritiskām lietojumprogrammām integrētās shēmas projektēšanā, kur ir būtisks ātrs pagrieziena laiks.
Integrētie lauka risinātāji
No otras puses, integrālie lauka risinātāji izmanto skaitliskās integrācijas metodes, lai dizainā atrisinātu Maksvela vienādojumus virs virsmām vai tilpumiem. Integrētie risinātāji paļaujas uz elektromagnētiskā lauka avotu diskretizāciju, piemēram, virsmas lādiņa blīvumu, lai atrisinātu kapacitāti. Kopējie algoritmi ietver robeželementu metodi (BEM) un momentu metodi (MoM).
Peldošie nejaušas pastaigas (FRW) risinātāji
Floating Random Walk (FRW) algoritms parasti tiek sagrupēts arī ar lauka risinātājiem, taču tie oficiāli nav lauka risinātāji, jo tie neatrisina laukus kopumā. Atšķirībā no tradicionālajiem lauka risinātājiem, kas vienādojumu risināšanai izmanto deterministiskas metodes, FRW algoritms ievieš stohastisko elementu, simulācijā iekļaujot nejaušas pastaigas. Šī nejaušība ļauj reālāk attēlot daļiņu kustību sarežģītā vidē. Viens no galvenajiem FRW trūkumiem ir algoritma laikietilpīgais raksturs. Lai iegūtu precīzus rezultātus, tas prasa lielu atkārtojumu skaitu, kas var ievērojami palielināt simulācijas laiku.
No kreisās uz labo pusi: diferenciālo lauka risinātāju, integrālo lauka risinātāju un peldošās nejaušas pastaigas attēlojumi. Izmantojot diferenciālā lauka risinātājus (galīgo atšķirību metode FDM un galīgo elementu metode FEM), mikroshēma tiek attēlota ar taisnlineāru režģi. Ar integrālajiem lauka risinātājiem (robeželementu metode BEM un Momentu metode MoM) tiek diskretizēta tikai robeža. Izmantojot peldošu nejaušu gājienu, kas oficiāli nav lauka risinātājs, jo tā neatrisina laukus, tiek simulēti nejauši daļiņu ceļi starp diviem vadītājiem.
