Validation of a non-uniform meshing algorithm for the 3D-FDTD method by means of a two-wire crosstalk experimental set-up



Título del documento: Validation of a non-uniform meshing algorithm for the 3D-FDTD method by means of a two-wire crosstalk experimental set-up
Revista: Ingeniería e investigación
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000394395
ISSN: 0120-5609
Autores:
1
Instituciones: 1Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Minas, Medellín, Antioquia. Colombia
Año:
Periodo: Dic
Volumen: 35
Paginación: 98-103
País: Colombia
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Conferencia o discurso
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español Este trabajo presenta un algoritmo usado para enmallar automáticamente un dominio computacional 3D con el fin de solucionar escenarios de interacción electromagnética por medio del Método de Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo - FDTD. El algoritmo propuesto se ha planteado en una forma matemática general, donde es posible definir funciones convenientes de espaciado aplicadas a la discretización del espacio de simulación. Esto permite la inclusión de objetos pequeños en el método FDTD y el cálculo de variaciones detalladas del campo electromagnético en regiones especificadas del dominio de cálculo. Los resultados obtenidos mediante el método FDTD con el algoritmo propuesto se han contrastado no sólo con un algoritmo típico de enmallado uniforme, sino también con medidas experimentales para un montaje de diafonía de dos hilos conductores logrando una excelente concordancia entre las formas de onda teóricas y experimentales. Además, se presenta una discusión sobre las ventajas del enmallado no uniforme sobre el uniforme
Resumen en inglés This paper presents an algorithm used to automatically mesh a 3D computational domain in order to solve electromagnetic interaction scenarios by means of the Finite-Difference Time-Domain -FDTD- Method. The proposed algorithm has been formulated in a general mathematical form, where convenient spacing functions can be defined for the problem space discretization, allowing the inclusion of small sized objects in the FDTD method and the calculation of detailed variations of the electromagnetic field at specified regions of the computation domain. The results obtained by using the FDTD method with the proposed algorithm have been contrasted not only with a typical uniform mesh algorithm, but also with experimental measurements for a two-wire crosstalk set-up, leading to excellent agreement between theoretical and experimental waveforms. A discussion about the advantages of the non-uniform mesh over the uniform one is also presented
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería eléctrica,
Interacción electromagnética,
Modelo de conductores delgados,
Enmallado ortogonal no uniforme,
Algoritmos
Keyword: Engineering,
Electrical engineering,
Electromagnetic interaction,
Thin wire models,
Non-uniform orthogonal mesh,
Algorithms
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