【ANSYS】直接法矩阵求解器和迭代法矩阵求解器有何特点和应用范围?-2022

很多电磁场问题的求解会归结为一个线性方程组的求解,HFSS 提供了直接矩阵求 解器和迭代矩阵求解器供客户选择。直接法矩阵求解器是采用 LU 分解或矩阵求逆的方法直 接获得未知数的解,适于中等规模的问题进行求解,效率较高,但是对于更大规模的问题,直接法的内存消耗和计算量剧增,这种情况下就需要更高效的算法。迭代法矩阵求解器是求解真实解的一个近似解,采用各种算法(如共轭梯度法)使得近似解与真实解的误差不断减小直至满足收敛条件,这种矩阵求解算法可以解决更大规模的问题,值得注意的是,当迭代法求解满足不了收敛条件时,会自动跳到直接矩阵求解器进行求解。

在应用范围上,迭代法矩阵求解器的计算效率会随着端口数目的增加而降低,通常当端 口数< 计算机核数*2 时,采用迭代法可降低对计算机内存的需求;当采用快速扫频时,如果未知量> 30万,采用迭代法的计算效率较高。