- Tính chất phân cực của anten thành phần:
3.2 Khái quát phương pháp phần tử hữu hạn (FEM Finite Element Method) 1 Giới thiệu
3.2.1 Giới thiệu
Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) bắt nguồn từ lĩnh vực phân tích cấu trúc. Mặc dù cách thực hiện toán học của phương pháp này đã được Courant đưa ra năm 1943, nhưng tới năm 1968 phương pháp này mới được áp dụng cho các bài toán điện từ. Từ đó, phương pháp này được ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau như các bài toán về ống dẫn sóng, các máy điện, các thiết bị bán dẫn, các đường truyền vi dải, và sự hấp thụ của phát xạ điện tử bởi các cơ thể sinh học.
Mặc dù phương pháp vi sai hữu hạn (FDM) và phương pháp mô-men (MoM) đơn giản hơn về khái niệm và dễ dàng lập trình hơn phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), FEM là một kỹ thuật số học mạnh hơn và linh hoạt hơn cho việc xử lý các vấn đề bao
gồm các hình phức tạp và các môi trường không đồng nhất. Phương pháp này cho phép tạo ra các chương trình tính toán với mục đích tổng quát cho việc giải quyết vấn đề trong một phạm vi rộng. Do đó, các chương trình phát triển cho các chuyên môn đã được áp dụng thành công để giải quyết các bài toán trong một lĩnh vực khác mà chỉ không cần thay đổi hoặc chỉ cần thay đổi một chút.
Hình 3. 2Những phần tử hữu hạn điển hình: (a) Một chiều, (b) Hai chiều, (c) Ba chiều
Việc phân tích phần tử hữu hạn của bất kỳ vấn đề nào cũng bao gồm 4 bước cơ bản sau:
• Rời rạc hóa miền nghiệm thành một số hữu hạn các miền con và các phần tử, • Rút ra các phương trình chủ đạo cho một phần tử điển hình,
• Tổng hợp tất cả các phần tử trong miền nghiệm, • Giải hệ phương trình đã thu được.
Việc rời rạc hóa các miền liên tục bao gồm việc chia các miền nghiệm thành các vùng con, được gọi là các phần tử hữu hạn. Hình 3.2 biểu thị một số phần tử điển hình cho các bài toán một, hai, và ba chiều.