Development of an Electromagnetic Simulation Software with Graphical User Interface in Python Programming Language Using Finite Difference Time Domain Method

ZAMAN TANIM BÖLGESİNDE SONLU FARKLAR YÖNTEMİ İLE PYTHON DİLİNDE GRAFİK KULLANICI ARAYÜZLÜ BİR ELEKTROMANYETİK BENZETİM YAZILIMININ GELİŞTİRİLMESİ

Abstract

Numerical methods are utilized for solving electromagnetic problems having random geometries. Finite difference time domain (FDTD) is a popular method used for these types of simulations. In this study, a software in Python programming language is developed implementing FDTD method for electromagnetic simulations. The software is made as user-friendly by adding a graphical user interface with the Tkinter module. Simulation results of various electromagnetic problems obtained with our software and a commercial software are compared and it is shown that our software can be used to simulate electromagnetic problems as expected.

Özet

Rastgele geometrilerin söz konusu olduğu durumlarda elektromanyetik çözümler için sayısal yöntemler kullanılmaktadır. Zaman bölgesinde sonlu farklar (ZTBSF) metodu da bu amaçla kullanılan popüler yöntemlerden biridir. Bu çalışmada, Python programlama dilinde ZTBSF yöntemi ile rastgele yapıların elektromanyetik benzetimlerini yapmak için bir yazılım geliştirilmiştir. Bu yazılıma Tkinter modülü kullanılarak bir grafik kullanıcı arayüzü de eklenerek kullanıcı dostu bir yapı elde edilmiştir. Çeşitli elektromanyetik problemlerin hem geliştirilen yazılım ile hem de piyasada ticari olarak bulunan bir yazılım ile yapılan benzetim sonuçları karşılaştırılmış ve geliştirilen yazılımın beklendiği şekilde çalıştığı gösterilmiştir.

Keywords: Zaman bölgesinde sonlu farklar metodu, ZTBSF, Python, Tkinter, Elektromanyetik benzetim