Beschleunigte Berechnung von elektrischen Netzwerken zur Lösung von EMV-Optimierungsproblemen

Abstract

In diesem Beitrag wurde eine Matrixzerlegung vorgestellt, mit deren Hilfe es möglich ist, eine Reduktion der Laufzeit für eine Netzwerksimulation bei sich wiederholenden Berechnungen mit nur gering veränderten Admittanzmatrizen zu erreichen. Wenn nur ein kleiner Teil einer Schaltung, beispielsweise bei einer Optimierungsuntersuchung, verändert werden muss, ist eine geringere Laufzeit als bei einer kompletten LU-Zerlegung möglich. Dies wurde sowohl theoretisch als auch mit Beispielen gezeigt. Die Matrixzerlegung kann auf beliebig komplexe Netzwerke angewendet werden. Auch nichtlineare Bauteile lassen sich in diese Netzwerke integrieren und können somit schneller analysiert werden. Die verringerte Simulationszeit hängt stark von der Implementierung und der verwendeten Softwaresprache ab. Gerade im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit, wo meist nur kleine Teile einer Schaltung, z.B. eine Filterstruktur, variiert werden, besitzt dieses Verfahren gegenüber der herkömmlichen Berechnung der Inversen ein großes Potential. Optimierungen können somit in kürzerer Zeit durchgeführt werden.