自动非均匀网格 #

本节介绍求解器中的自动非均匀网格（Auto nonuniform）设置。网格类型总览请参见网格设置概述。

自动非均匀网格根据用户设置的网格精度等级（Accuracy level）自动生成非均匀网格，以提高仿真结果的准确性和计算效率。推荐用于大多数复杂结构，尤其是多尺度问题，自动平衡精度和计算量。该类型为 FDTD 求解器的默认网格类型，仅 FDTD 求解器支持。

自动非均匀网格不需要设置网格定义类型（Mesh definition type）。与均匀网格、半自动非均匀网格不同，该类型下各方向的网格划分由精度等级根据波长与材料折射率自动确定，用户无需分别指定 X、Y、Z 方向的定义方式。

网格精度等级 #

网格类型为自动非均匀网格时，需设置网格精度等级（Accuracy level），网格精度分为 10 个等级，1 级最粗糙，10 级最精细。其表达式为

$$N=\cfrac{\lambda_0}{n \Delta}$$

$\lambda_0$为真空中的波长，n为材料折射率，$\Delta$为网格大小。
上式说明网格的划分与波长以及材料折射率相关。例如在真空环境中，当精度等级为1时，一个波长的空间长度内将会划分6个网格，为2则划分10个网格，依此类推，以4个网格为间隔增加。而在高折射率的材料中则会使用更小的网格。越细的网格划分会减小数值色散的影响，但会显著增加对计算速度和计算资源的需求。我们建议用户根据具体工程和计算资源进行权衡，选择合适的网格精度水平以获得最佳的结果。对于大多数仿真，设置2~5的精度水平是足够的。

网格细化请参见网格细化；最小网格尺寸、时间步长及网格顺序请参见网格设置概述。

案例：同轴天线网格设置 #

同轴天线包含金属导体与介质填充层，是展示自动非均匀网格划分效果的典型结构。选择自动非均匀网格后，软件根据精度等级（Accuracy level）自动确定各区域网格尺寸：在导体与介质界面附近生成更小的网格单元，高折射率或几何细节集中的区域网格更密；低折射率区域（如外围真空）则采用相对粗疏的划分，在保证关键区域精度的同时减少网格总数、缩短仿真时间。

下图为同一同轴天线模型分别采用均匀网格与自动非均匀网格的划分对比。均匀网格在整个仿真区域内保持相同单元尺寸，外围真空区域同样划分较密；自动非均匀网格则在结构附近自适应加密，外围区域保持稀疏，整体计算效率更高。