基于层次级联算法的声表面波传感器快速精确仿真

目的针对层次级联技术(HCT)在全指型声表面波(SAW)器件仿真中耗时较长的问题,以及使用无限元域(ILDB)边界条件时仿真容易出现数值不稳定从而带来误差的问题,需要采用有效的数值处理方法使仿真结果高效、准确。方法通过对基本单元的有限元矩阵进行平衡预处理,使用单精度数值加快仿真;在消去内部自由度时,使用稳定度更高的LU分解,可以保证使用无限元域边界条件进行单精度仿真时结果的准确性。结果对不同SAW器件进行了仿真测试对比验证,文中提出的优化后单精度HCT方法在降低了矩阵求逆导致的误差的同时,与传统的全指型级联方法相比,其仿真时间缩短了50%,且所提方法适用于ILDB边界条件。结论文中提出的方法对快速精确设计声表面波传感器具有重要意义。