Metody wyznaczania składowej dyspersyjnej w analizie propagacji szerokopasmowych impulsów elektromagnetycznych

• Autorzy: Butryło B.

Warianty tytułu

EN

Estimation of the dispersive component in numerical analysis of broadband electromagnetic pulses

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę analizy pól elektromagnetycznych w układach zawierających materiały dyspersyjne. Rozpatrzono wpływ zmiany rzędu wielomianu aproksymującego zmiany pola oraz wielkości kroku całkowania numerycznego na precyzję i stabilność szerokopasmowego algorytmu metody elementów skończonych.

EN

The paper deals with broadband formulation of the finite element time domain (FETD) method. The presented version of the FETD algorithm is based on the second order wave equation. The dispersive properties of materials are taken into account by step-by-step, recursive evaluation of the convolution integral. The resonance absorption of the analyzed materials is described by a linear combination of the complex Lorentz kernels shifted in the frequency domain. The presented, unified formulation of the recursive convolution scheme is based on the local, polynomial approximation of the electromagnetic waveform. A validation example for the algorithm is provided for a generic semi-cylinder component made of nondispersive material. It is coated by a thin layer dispersive, narrowband dielectric. The accuracy and computational cost of the presented multi-step algorithm are examined. The transient state simulation results depend on the approximation scheme order and the assumed time step size.

Słowa kluczowe

PL

materiały dyspersyjne; szerokopasmowa metoda elementów skończonych; rekurencyjne algorytmy splotowe; szerokopasmowe sygnały elektromagnetyczne

EN

dispersive materials; broadband finite element method; recursive convolution; ultra broadband electromagnetic waveforms

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 2
• Strony: 119--121
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Butryło B.

• Wydział Elektryczny, Politechnika Białostocka,

Bibliografia

• [1] Taya M.: Electronic composites. Cambridge University Press, 2005.
• [2] McVay J., Hoorfar A., Engheta N.: Thin absorbers using space-filling-curve high-impedance surfaces. IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, vol. 2A, No 1/2005, pp. 22-25.
• [3] Sang Woo Kima et al.: Electromagnetic shielding properties of soft magnetic powder–polymer composite films for the application to sup-press noise in the radio frequency range. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, No 316/2007, pp. 472–474.
• [4] Butryło B., Vollaire C., Nicolas L.: Stability and fidelity of the finite element time domain method with distorted mesh. IEEE Trans. Magn., vol. 40, No 2/2004, pp. 1424-1427.
• [5] Chełkowski A.: Fizyka dielektryków. PWN, 1993.
• [6] Maradei F.: A frequency-dependent WETD formulation for dispersive materials. IEEE Trans. Magn., vol. 37, No 5/2001, pp. 3303-3306.
• [7] Monk P.: Finite element methods for Maxwell’s equations. Oxford University Press, 2003.
• [8] Butryło B.: Parallel broadband finite-element time-domain algorithm implemented to dispersive electromagnetic problem. Springer LNCS, vol. 4671, 2007, pp. 119-127.
• [9] Koledintseva M. Y. et al.: Wide-band lorentzian media in the FDTD algorithm. IEEE Trans. Electromagn. Compat., vol. 47, No 2, pp. 392-399. 2005.