Técnica híbrida fem-(po+ptd) para el análisis de problemas electromagnéticos de radiación y dispersión

Resumen

El análisis de problemas de radiación y dispersión (scattering) de campos electromagnéticos en entornos complejos encuentra numerosas aplicaciones en el campo de la ingeniería de telecomunicación. Por ejemplo, en el análisis y diseño de antenas instaladas en plataformas complejas (como las instaladas sobre barcos y aviones) y/o rodeadas de objetos complejos (como las antenas mimetizadas), y en la predicción de la sección radar de objetos grandes que tienen pequeñas o medianas hendiduras, cavidades, protuberancias y/o materiales complejos. El diseño e implementación de un método numérico capaz de analizar eficientemente tales fenómenos es un problema desafiante, requiriendo, en general, una combinación de varios métodos diferentes. Esto se debe a la presencia, en el mismo dominio del problema, de materiales inhomogéneos (pueden ser también anisotrópicos), objetos con geometría arbitraria y objetos cuyo tamaño es grande con respecto a la longitud de onda (metálicos y/o dieléctricos). En esta tesis, se presenta un método híbrido que combina el Método de Elementos Finitos (FEM) y una técnica de la Frecuencia Alta (HF) para el análisis de este tipo de problemas. Este método híbrido analiza los objetos complejos y de tamaño eléctrico mediano o pequeño por medio del FEM y los objetos grandes por medio de una técnica de HF. Además, emplea una Ecuación Integral (IE) para obtener una condición de radiación numéricamente exacta en la frontera donde se trunca el dominio FEM. Sin embargo, no emplea la IE de manera convencional sino de una forma iterativa, como se menciona a continuación. Así pues, este nuevo método combina métodos basados en la ecuación diferencial (DE), en la ecuación integral (IE) y una técnica asintótica. Está hibridación considera las múltiples interacciones existentes entre el dominio FEM y los objetos analizados por la técnica asintótica. El método híbrido presentado en esta