Aplicación del método FDTD en el cálculo de los efectos de propagación de rayos en terrenos mixtos de tierra y mar
Autores: Xiao, Fang; Ma, Qiming; Zhou, Xiao; Song, Jiajun; Wang, Jiaquan; Jiang, Linsen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Aplicación del método FDTD en el cálculo de los efectos de propagación de rayos en terrenos mixtos de tierra y mar
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Dominio del tiempo de diferencias finitas
Campos electromagnéticos de rayos
Caminos mixtos mar-tierra
Modelo computacional FDTD
Estructura de guía de ondas Tierra-ionosfera
Efectos de propagación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Basado en el método de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD), este estudio investiga los efectos de propagación de los campos electromagnéticos de los rayos sobre caminos mixtos de mar y tierra. Se emplea un modelo computacional FDTD desarrollado por nosotros, que tiene en cuenta la influencia de la estructura de guía de ondas Tierra-ionosfera en la propagación del campo de radiación. A través de simulaciones numéricas, se obtienen las formas de onda del campo eléctrico vertical y del campo magnético azimutal de la radiación de rayos durante la propagación por caminos mixtos. Los resultados demuestran que, bajo condiciones de propagación a larga distancia de 50 km, la discontinuidad entre los medios terrestre y marino distorsiona significativamente la forma de onda del campo eléctrico, mientras que la influencia en la forma de onda del campo magnético es negligible. Este estudio proporciona una base numérica confiable para analizar las características de propagación de los campos de radiación de rayos en terrenos complejos y ofrece valiosas perspectivas para la localización de rayos y la evaluación del entorno electromagnético.
Descripción
Basado en el método de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD), este estudio investiga los efectos de propagación de los campos electromagnéticos de los rayos sobre caminos mixtos de mar y tierra. Se emplea un modelo computacional FDTD desarrollado por nosotros, que tiene en cuenta la influencia de la estructura de guía de ondas Tierra-ionosfera en la propagación del campo de radiación. A través de simulaciones numéricas, se obtienen las formas de onda del campo eléctrico vertical y del campo magnético azimutal de la radiación de rayos durante la propagación por caminos mixtos. Los resultados demuestran que, bajo condiciones de propagación a larga distancia de 50 km, la discontinuidad entre los medios terrestre y marino distorsiona significativamente la forma de onda del campo eléctrico, mientras que la influencia en la forma de onda del campo magnético es negligible. Este estudio proporciona una base numérica confiable para analizar las características de propagación de los campos de radiación de rayos en terrenos complejos y ofrece valiosas perspectivas para la localización de rayos y la evaluación del entorno electromagnético.