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Método de submuestreo temporal basado en iteraciones para el algoritmo de dominio temporal de diferencias finitas

Autores: Xu, Penglong; Liu, Jinjie

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Método de submuestreo temporal basado en iteraciones para el algoritmo de dominio temporal de diferencias finitas


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Técnica de submuestreo de dominio temporal de diferencia finita
Ecuaciones de Maxwell
Estabilidad
Interpolación
Actualización iterativa

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 33

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se propone una nueva técnica de submuestreo temporal para el método de dominio del tiempo de diferencia finita (FDTD) para resolver las ecuaciones de Maxwell de electrodinámica en el modo bidimensional. Basado en el algoritmo FDTD de submuestreo con una interfaz espacial y temporal separada, nuestro método se centra en la región de submuestreo temporal, ya que es la principal fuente de inestabilidad a largo plazo. A diferencia de otros algoritmos de submuestreo que trabajan en la interpolación entre mallas gruesas y finas, nuestro método estabiliza la solución utilizando ecuaciones de actualización iterativas en la interfaz de malla temporal gruesa-fina. Este nuevo método presenta un enfoque alternativo destinado a mejorar la estabilidad de la técnica de submuestreo sin modificar las fórmulas de interpolación. Estudiamos numéricamente la estabilidad del algoritmo propuesto mediante pruebas de autovalores y realizando simulaciones a largo plazo. Empleamos una relación de refinamiento de 2:1 en nuestro estudio. Nuestros hallazgos indican la estabilidad del algoritmo convencional de submuestreo temporal FDTD con una interpolación de campo magnético (). Sin embargo, cuando se utilizan campos eléctricos ( y ) en la interpolación, ocurre inestabilidad a largo plazo. En contraste, el método propuesto basado en iteraciones con una interpolación de campo eléctrico parece ser estable. Además, empleamos nuestro método como el solucionador del problema directo en la aplicación de imagen de radar a través de la pared (TWR).

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