Nichtlineare Modellierung und Analyse eines metatronischen Verstärkers mittels harmonischer Balance - endlicher Differenzen Frequenzbereich Methode

Zusammenfassung Diese Studie führt eine neuartige numerische Methode zur Analyse des nichtlinearen Verhaltens komplizierter elektromagnetischer Strukturen ein, mit einem spezifischen Fokus auf einen metatronischen Verstärker als Fallstudie. Wir schlagen einen modifizierten Ansatz vor, der die Methoden der harmonischen Balance (HB) und der endlichen Differenzen im Frequenzbereich (FDFD) integriert, zugeschnitten auf Strukturen mit anisotropen Materialien. Die kombinierte Anwendung von HB-FDFD ermöglicht eine umfassende Untersuchung der räumlichen Verteilungen elektromagnetischer Felder und harmonischer Antworten innerhalb solcher Strukturen. Darüber hinaus adressiert diese Methode effektiv die Herausforderungen, die mit komplexen Architekturen verbunden sind. Zusätzlich betonen wir die Einbeziehung effektiver Randbedingungen, wie im Papier erörtert, um die Genauigkeit unserer Analyse zu verbessern. Durch einen Vergleich mit konventionellen Methoden demonstrieren wir die Wirksamkeit unseres Ansatzes und heben seine breite Anwendbarkeit auf verschiedene nichtlineare elektromagnetische Geräte hervor.