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低周波の計算、時間領域と周波数領域の比較

時間領域の計算(FDTD法)は、一般に解析対象の大きさと波長が同じオーダー であることを想定しています。
このようなケースでは時間領域は周波数領域に比べ、計算時間と必要メモリー の点で有利です。
ところが周波数が低くなると、FDTD法では安定性条件のために、タイムステップ数 が周波数に反比例して大きくなります。
一方、周波数領域は反復回数の増加度が比較的小さく、FDTD法に比べ有利になります。

以下に計算例を示します。
計算条件は以下の通りです。
収束するまでの反復回数と計算時間は以下の通りです。


時間領域(パルス) 周波数領域(E法)
周波数[MHz]タイムステップ数計算時間[秒]反復回数計算時間[秒]
100023334318
10011531372913
1010420121151626
11038691307272247

このケースでは、100MHz以下で周波数領域が計算時間の点で有利になります。
◆入力データ:sampleのcube_t.fdmとcube_f.fdm