Fast Solutions for Lossless Anisotropic Electromagnetic Scattering and Radiation Problems Using the FDTD Method

Kayıpsız Eşyönsüz Elektromanyetik Saçılma ve Işıma Problemlerini Sonlu Farklar Zaman Uzayı Yöntemini Kullanarak Hızlı Çözümler

Abstract

In this paper, an acceleration technique is proposed to solve electromagnetic scattering and radiation problems, which contain lossless anisotropic (Lossless-ANI) materials, based on the finite-difference time-domain (FDTD) method. This technique provides a remarkable reduction in the simulation time of Lossless-ANI electromagnetic problems. A microstrip patch antenna (MPA) with a Lossless-ANI substrate, and electromagnetic scattering and radiation problems involved a Lossless-ANI scattering object are analyzed to show the performance of the acceleration technique. Numerical results show that resonant frequencies of the MPA, the bistatic radar cross section (RCS) of the scattering problem, and the directivity pattern of the radiation problem are affected by the anisotropy.

Özet

Bu makalede, sonlu farklar zaman uzayı (FDTD) yöntemine dayanan kayıpsız eşyönsüz materyeller içeren elektromanyetik saçılma ve ışıma problemlerini çözmek için bir hızlandırma tekniği önerilmiştir. Bu teknik sayesinde kayıpsız eşyönsüz elektromanyetik problemlerin simulasyon süreleri önemli derecede azalmaktadır. Hızlandırma tekniğinin performansını göstermek için kayıpsız eşyönsüz alttaş üzerine mikroşerit anten ve kayıpsız eşyönsüz nesne içeren elektromanyetik saçılma ve ışıma problemlerinin analizi yapılmıştır. Sonuç olarak, mikroşerit antenin rezonans frekansları, saçılma probleminin radar kesit alanı ve ışıma probleminin yönlülük örüntüsü eşyönsüzlükten etkilenmektedir.