Opis projektu
Zaawansowane metody matematyczne pozwalają na modelowanie złożonych systemów terahercowych
W miarę jak systemy i technologie stają się coraz bardziej skomplikowane, modele, które są niezbędne do ich projektowania i opracowywania, muszą uwzględnić tę złożoność przy akceptowalnym koszcie obliczeniowym. Zjawiska elektromagnetyczne zachodzące z częstotliwościami terahercowymi (THz) wykazują zachowania fizyczne o wysokim stopniem nieliniowości i wiążące się z silnym promieniowaniem. Efektywne i dokładne modelowanie tych zjawisk wymaga zastosowania tzw. metod elementów brzegowych w dziedzinie czasu (TD-BEM), które obecnie nie są tak rozwinięte, jak inne podejścia. Zespół finansowanego przez UE projektu BET3D dąży do przyspieszenia rozwoju metod TD-BEM w celu wsparcia nowej generacji technologii terahercowych, które znajdą zastosowanie w kluczowych dziedzinach, takich jak medycyna, bezpieczeństwo i energetyka.
Cel
Modelling almost entirely replaced prototyping as a design methodology. In electromagnetics and optics, it has played a central role in the rapid development of communication and imaging, with applications in medicine, security, and energy. New technological requirements have always been met by breakthroughs in modelling.
Advances in THz technology have driven researchers to consider systems that are highly non-linear and strongly radiating. Modelling these systems requires methods that are based on time-stepping, and that can accurately describe unbounded regions. These requirements can only be met by time-domain boundary element methods (TD-BEMs). The use of other methods such as the finite element method, the method of moments, or the finite difference time-domain method – if at all applicable – results in unacceptable computational costs, and large errors in dispersion and radiation characteristics.
Unfortunately, TD-BEMs are not nearly as mature as other methods. They lack the ability to model all but the simplest systems. Attempts to use TD-BEMs to model realistic devices containing multiple materials, ports, coatings, or two-dimensional materials like graphene lead to instabilities, rendering the result of simulations completely useless. This state of affairs has persisted for over 50 years but has become an urgent problem now.
BET3D will aggressively accelerate the development of the time-domain boundary element method into a method that can model highly non-linear, strongly radiating systems and that unlocks the capability to model emerging technologies in THz communications and imaging, and beyond.
As part of the benchmarking and validation for this project, we will model the generation of THz radiation by an array of graphene resonant tunnelling diode oscillators, including feeds, ports, packaging, and antenna structure. Results of BET3D will enable modelling of non-linear, radiating systems, also in acoustics, elastodynamics, and fluid dynamics.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- inżynieria i technologiananotechnologiananomateriałynanostruktury dwuwymiarowegrafen
- inżynieria i technologiainżynieria materiałowapowłoki
- nauki przyrodniczenauki fizyczneakustyka
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
9000 Gent
Belgia