2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/15942In diesem Projekt wurden schnelle direkte Löseverfahren auf Grundlage der hierarchischen (H-) Matrizen untersucht und erweitert, um damit elektromagnetische Problemstellungen mit beliebigen Randbedingungen berechnen zu können. Das Ziel des Projekts ist es, ein Löseverfahren auf Grundlage der Momentenmethode (MoM) zu entwickeln, das sich für einen großen Bereich von Problemen in der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) anwenden lässt. Besonders interessant sind solche Löseverfahren für hochresonante Strukturen, wie sie in Computer (PC) Systemen zu finden sind, da etablierte iterative Verfahren hier typischerweise ein schlechtes Konvergenzverhalten aufweisen. Darüber hinaus beinhalten solche Systeme häufige viele interne Komponenten auf engstem Raum, was zu aufwändigen Simulationsaufbauten führt. Hierbei handelt es sich unter anderem um dämpfende Materialien, Leiterplatten, Kabel und strukturelle Komponenten. Diese werden in immer kleineren metallischen Gehäusen untergebracht was zu hochkomplexen Feldverteilungen im Inneren der Kavitäten führt. In diesem Fall sind klassische Beschleunigungsverfahren auf Basis von Multipol-Entwicklungen der Fernfeld-Anteile nicht praktikabel und algebraische Verfahren wie die adaptive Kreuzapproximation (ACA) sind erforderlich. Die daraus abgeleiteten H-Matrizen können genutzt werden, um effizient MoM Systemmatrix zu lösen. Der in diesem Projekt implementierte H-Matrix Löser ist Teil des Concept-II Pakets und zeigt eine hervorragende Performance für alle Frequenzbereiche und Simulationsaufbauten für die die Momentenmethode anwendbar ist.With increasing data rates EM emission has become a major issue for EMC and EMI considerations in current server designs. Major sources of EM emission inside include ICs, cables and connectors, and Printed Circuit Boards. While efficient techniques exist to model the interior coupling of PCB cavities (Zpp ), the external (3D) coupling still has to be computed using full-wave techniques. This project aims to combine the different methods to model and simulate the components of the server. The dimensions and high data rates in addition to the high complexity of the individual components encountered in modern servers lead to a number of unknowns that are commonly in the range of several million. Therefore, efficient numerical methods and approximate models have to be developed.