SIMULACIÓN DE LA PROPAGACIÓN DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS EN AMBIENTES CERRADOS UTILIZANDO FRONTERAS ABSORBENTES TIPO PML EN 3D

Autores/as

  • Julio Churio Universidad de Sevilla
  • Angel Ochoa Universidad del Zulia
  • Zoraida Morantes Universidad del Zulia

Resumen

El propósito de este trabajo de investigación fue realizar un software para la simulación de la propagación de ondas electromagnéticas en ambientes cerrados, utilizando fronteras absorbentes tipo PML en tres dimensiones. Se formularon las ecuaciones de Maxwell y de las fronteras absorbentes tipo PML de manera discreta en coordenadas cartesianas, utilizando el método de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD), el algoritmo fue diseñado e implementado en lenguaje de programación Matlab. La investigación desarrollada fue de tipo explicativa, con un diseño de investigación mixto, y según el grado de intervención del investigador y la rigurosidad del control de variables el diseño es experimental, generándose a través del software una serie de situaciones que involucraron la manipulación y cambios en algunas variables de estudio, para evidenciar la forma, naturaleza y los efectos en la propagación de las ondas electromagnéticas en ambientes cerrados. Los favorables resultados obtenidos en la aplicación y validación del software permitieron determinar la efectividad del mismo al ser comparados con casos teóricos referenciales, caracterizándose la propagación de las ondas electromagnéticas en ambientes cerrados, mostrando de esta manera las bondades del uso del software en aplicaciones con fines pedagógicos o en el diseño de sistemas físicos que involucren los fenómenos de propagación electromagnética

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

Arias, F. G. (2006) “El Proyecto de Investigación: Guía para su elaboración”. Quinta Edición. Episteme.

Berenger, J. P. (1994). “A perfectly matched layer for the absorption of electromagnetic waves”. Journal of computacional physics, (pp. 114, 185-200).

Castellanos, E., Talero, J.B., Rugeles, J. & Ortega, H. (2005) “Análisis De Propagación Electromagnética en Espacios Cerrados: Herramienta Software en Matlab para predicción y simulación”. Revista Colombiana de Tecnologías de Avanzada, Volumen 2, No. 6.

Chwung, J. Sau, J. & Murch, R.D. (agosto 1998) “A New Empirical Model for Indoor Propagation Prediction”, IEEE Transactions on Vehicular Technology,

Volumen 47, Issus: 3, (pp. 996 - 1001).

Courant, R., Friedrichs, K. and Lewy H. (1967) "On the partial Difference Equations of Mathematical Physics", IBM Journal of Research and Development, Vol. 11, No. 2, pp.215-234.

Dersch, U. & Zolllinger, E. (noviembre 1994) “Propagation Mechanism in Microcell and Indoor Environments”, IEEE Trans on Vehicular Technology, Vol. 43, No.4, (pp1058-1066).

Honcharenko, W. & Bertoni, H.L. (febrero 1994) “Transmission and reflection characteristics at concrete block walls in the UHF bands proposal for future PCs”, IEEE Trans. On Antennas and Propagation Vol. 42, (pp. 232-239).

Holloway C.L. & Perini, P.L (agosto 1997). “Analysis of Composite Walls and Their Effects on Short-Path Propagation Modeling”, IEEE Trans. On Vehicular Technology Vol.46, No. 3, (pp. 730-738).

Hurtado, J. (2008). “El proyecto de investigación. Comprensión holística de la metodología y la Investigación”. Caracas, Venezuela. Ediciones Quirón. Sypal.

Isaacson, E. & Keller, H. B. (1967) “Analysis and Numerical Methods”, New York, Wiley.

Ji, Z., Li, B., Wang, H., Chen, H. & Zhau, Y. (1999). A New Indoor Ray-Tracing Propagation Prediction Model. Proceedings of International Conference on Computational Electromagnetics and Its Applications, (pp. 540-542).

Kunz, K. S. & Luebbers, R.J (1993) The Finite Difference Time Domain Method for Electromagnetics, Boca Ratón, FL; CRC Press.

López, M. A, Gaspar, J. & Manzanares, J., (junio 2006) “Aplicación del Método de Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo a la simulación del campo electromagnético usando Matlab”. Revista Mexicana de Física, (pp. 58–64).

Lu, D. & Rutledge. D. (2004) “Indoor Wireless Channel Modeling from 2.4 to 24GHz Using a Combined E/H-Plane 2D Ray Tracing Method”, Int. Symp. on Ant. and Prop., Monterey, CA.

Sacks, Z. S., Kingsland, D. M., Lee, R. & Lee. J. F. (diciembre 1995) “A perfectly matched anisotropic absorber for use as an absorbing boundary condition”, IEEE Trans. Anten. And Prop., vol. 43.

Stutzman, W. L. & Thiele, G. A. (1998) “Antenna Theory and Desing, New York, Estados Unidos, John Wiley & Sons, INC.

Sullivan, D. M (febrero 1996) “A Simplified PML for use with the FDTD method”. IEEE Microwave and Guided Wave Letters, vol. 6.

Sullivan, D. M (2000) “Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method”. Piscataway, NJ, Estados Unidos. IEEE Press Series on RF and Microwave Technology.

Taflove, A. (1995) Computation Electrodynamics: The Finite-Difference Time- Domain Method. Boston, MA: Artech House.

Tarng, J.,Chang, W.R. & Hsu, B.J. (mayo 1997). “Three-dimensional Modeling of 900-MHz and 2.44-GHz Radio Propagation in Corridors”, IEEE Trans. on Vehicular Technology, Vol.46, No.2, (pp 519-526).

Valenzuela, R. (mayo 1993). “Ray Tracing approach to predicting indoor wireless transmission”, Proceedings of the 43rd IEEE Vehicular Technology Conference, p. 214–218.

Valenzuela, R., Landron, O. & Jacobs, D.L. (febrero 1997). “Estimating Local Mean Signal Strength of Indoor Multipath Propagation”. IEEE Trans. on Vehicular Technology, Vol. 46, No.1 , (pp 203-212).

Yee, K. S. (mayo 1966). “Numerical Solution of Initial Boundary Value Problems Involving Maxwell’s Equations in Isotropic Media. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol 14, No. 3, (pp. 302-307).

Publicado

2010-01-07

Número

Sección

Artículos