Finite-Integrations-Methode mit Tetraedergitter zur elektromagnetischen Simulation von Mikrowellenschaltungen

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Der wachsende Markt für Mikrowellenschaltungen im Bereich der Mobilkommunikation sowie der Sensor- und Richtfunktechnik erfordert eine Weiterentwicklung der Simulationswerkzeuge. Dies gilt insbesondere für die dreidimensionale elektromagnetische Simulation, da mit zunehmender Packungsdichte und Frequenz Kopplungsphänomene und Gehäuseeffekte berücksichtigt werden müssen. Diese Aufgabe stellt hohe Anforderungen an die räumliche Auflösung, weil einerseits Metallisierungsdicken unterhalb des Mikrometerbereichs und andererseits Chipdimensionen im Millimeterbereich erfaßt werden müssen. Um den numerischen Aufwand in Grenzen zu halten, ist äußerste Ökonomie bei der Wahl des Diskretisierungsgitters geboten. Durch die Verwendung unstrukturierter Gitter (Delaunay-Triangulierung) sollen im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens komplizierte (auch krummlinige) Strukturgeometrien optimal erfaßt werden. Die zugehörigen Gittergeneratoren sind speziell auf eine exakte Beschreibung von Ecken, Kanten, Flächen an inneren Grenzen und extrem dünnen Schichten, auf die Wiedergabe vorgegebener Gittergrößen und -dichten für Teilgebiete und auf die Erhaltung physikalischer Eigenschaften der auf den versetzten Gittern definierten elektromagnetischen Größen pro Gitterzelle ausgerichtet.