[en] ELIMINATION OF ESPURIOS MODES IN FINITE-ELEMENT METHOD OF SOLUTION FOR DIELECTRIC WAVEGUIDES

• Main Author: MIRIAM B F CHAVES
• Other Authors: CARLOS GUSTAVO MIGLIORA
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2006
• Subjects: [pt] ELEMENTOS FINITOS; [en] FINITE ELEMENTS; [pt] MODOS ESPURIOS; [en] SPURIOUS MODES
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=8464@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=8464@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.8464

[pt] Três métodos de eliminação de modos espúrios em soluções de guias de ondas dielétricos, inomogêneos e anisotrópicos, usando formulações variacionais e o Método de Elementos Finitos são analisados. O método das penalidades com a técnica de integração reduzida seletiva é aplicado pela primeira em problemas de Eletromagnetismo. Através da análise de vários exemplos, seus resultados são comparados aos obtidos com o método das componentes transversais devido a Hayata e Koshiba e com o uso de elementos de aresta. A qualidade das aproximações e o desempenho computacional comprovam a eficiência da integração reduzida, que eliminou os principais incovenientes do método das penalidades, mantendo seus atrativos e a simplicidade da implementação. O uso de elementos de aresta também se mostrou uma abordagem atraente embora seus mecanismos de funcionamento ainda não estejam completamente entendidos e apesar da maior complexidade na implementação. === [en] Three methods for elimination of spurious modes from variationally formulated Finite Element solutions of inhomogeneous/anisotropic dieletric waveguides are compared. The Reduced Integration Penalty Method is applied for the first time. To EM wave problems. From the analyses of various examples, the results of this method are compared to those obtained with the Hayeta and Koshiba transversal component method and with the use of edge elements. The quality of the approximations and the computacional performance testify the efficacy of the reduced integration that eliminates the main drawbacks fo the Penalty method while preserving its advantages and simplicity of implementation. The use of edge elements was proven to be a very attractive approach, although its mechanisms are still to be fully understood and its implementation may not always be straightforward in a standard Finite