Zur Reduzierung der Modellordnung in elektromagnetischen Feldsimulationen

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Die Dissertation beschäftigt sich mit der Reduzierung der Modellordnung in numerischen elektromagnetischen Feldsimulationen, um komplexe Berechnungen effizienter zu gestalten. Auf Grundlage der Methode der Finiten Integration werden verschiedene mathematische Verfahren zur Modellreduktion untersucht, darunter Krylov-Unterraum-Verfahren, Padé-Approximationen und die korrigierte Modalanalyse. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf dem entwickelten Two-Step-Lanczos-Algorithmus, der eine effiziente Modellreduktion unter Erhaltung wichtiger Systemeigenschaften wie Stabilität und Passivität ermöglicht. Darüber hinaus werden Methoden zur Spektralschätzung und zur Generierung elektrischer Ersatzschaltbilder behandelt. Die Leistungsfähigkeit der Verfahren wird anhand praxisnaher Beispiele aus der Hochfrequenztechnik, darunter Filter, Antennen und Chipverbindungen, demonstriert.