Please use this identifier to cite or link to this item: https://doi.org/10.15480/882.1408
Title: Extension of the contour integral method for stochastic modeling of waveguiding structures
Language: English (United States)
Authors: Preibisch, Jan 
Keywords: Physics-based modeling;planar wave propagation;stochastic modeling;computational electromagnetics;polynomial chaos expansion
Issue Date: Aug-2017
Publisher: Shaker Verlag GmbH
Abstract (german): Elektromagnetische Felder innerhalb von Leiterplatten, substratintegrierten Wellenleitern, sowie orthogonal gestreute Felder unendlich ausgedehnter Strukturen breiten sich in Ebenen aus. In dieser Arbeit wird die Kontourintergralmethode (CIM) erweitert, um Leiterplatten und planare Hochfrequenzbauelemente, sowie optische Bauelementen in TE und TM Polarisation zu simulieren. Das Einkoppeln in die planaren Strukturen wird mittels physikalisch motivierter Ersatzschaltungsmodelle modelliert. Zur Handhabung stochastischer Formulierungen dieser Modelle wurde die polynomielle Chaos Zerlegung (PCE) verwendet. Algorithmen und Methoden zur schnellen und aussagekräftigen Analyse wurden entwickelt. Sämtliche Erweiterungen und Methoden wurde anhand von modernsten Anwendungsbeispielen aus der Praxis validiert.
Abstract (english): Electromagnetic fields confined in a printed circuit board (PCB) cavity, the field inside a substrate integrated waveguide (SIW), and the normal scattered fields of infinitely extended structures have in common that the wave vector lies in a plane. In this thesis, the Contour Integral Method (CIM) is extended to model practical problems and devices as PCBs and planar microwave devices with inhomogeneous substrates and optical devices in TE and TM polarization. Physics-based approaches are used to incorporate transitions to the planar problem. For the handling of stochastic formulations of physics-based models, Polynomial Chaos Expansion (PCE) was used. Algorithms and methodologies are proposed to apply PCE efficiently and comprehensively. The proposed extensions and methods are validated using state of the art real world application examples.
URI: http://tubdok.tub.tuhh.de/handle/11420/1411
DOI: 10.15480/882.1408
ISBN: 978-3-8440-5402-6
Institute: Theoretische Elektrotechnik E-18 
Type: Dissertation
Advisor: Schuster, Christian 
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