بهینه سازی CPML پهن باند با استفاده از الگوریتم زنبور عسل مصنوعی

روش عددی تفاضل محدود حوزه زمانی(FDTD)، با محاسبه میدان های الکتریکی و مغناطیسی در قالب الگوریتم Yee، قادر به مدل کردن پدیده های الکترومغناطیسی می باشد. در این روش عددی، جهت مدل کردن محیط بدون مرز می توان ازجاذب لایه های تطبیق کامل کانولوشنی(CPML) استفاده نمود. اما استفاده از این جاذب به منظور کاربردهای پهن باند، با یک چالش اساسی روبرو می باشد و آن انعکاس قوی هارمونیک های فرکانس پایین پس از برخورد با لایه های جاذب، به فضای اصلی FDTD می باشد؛ از این رو ضروری است تا پارامترهای جاذب لایه های تطبیق کامل کانولوشنی به صورت دقیق طراحی شده تا از انعکاس هارمونیک های فرکانس پایین به فضای شبیه سازی ممانعت گردد. در این مقاله، طراحی پارامترهای CPML با استفاده از بهینه سازی یک تابع هزینه، که مبتنی بر ضریب انعکاس، فرکانس قطع و تضعیف لایه های جاذب CPML است، صورت می گیرد. بهینه سازی این تابع هزینه با استفاده از الگوریتم زنبور عسل مصنوعی انجام می شود. مقادیر محاسبه شده بوسیله این الگوریتم با یک مقدار متداول برای پارامترهای جاذب لایه های تطبیق کامل کانولوشنی مقایسه می گردد که بهبود بیش از ۱۵دسیبل انعکاس موج از لایه های جاذب را نشان می دهد. مدل سازی موج تابشی نیز با استفاده از TFSF و برای سیگنال های گوسی فوق پهن باند صورت می گیرد تا محاسبه میدان های پراکنده به آسانی انجام شود.