Resumen de Simulación de la propagación de ondas electromagnéticas en ambientes cerrados utilizando fronteras absorbentes tipo pml en 3D

Julio Churio, Angel Ochoa, Zoraida Morantes

• español

  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.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.

• English

  The purpose of this research was to perform software for simulated electromagnetic wave propagation in closed environments, using type PML absorbing boundaries in three dimensions, formulating the discrete Maxwell and PML absorbing boundaries equation, in Cartesian coordinates, using the method of finite difference time domain (FDTD), the algorithm was designed and implemented in Matlab programming language. The research developed an explanatory type, with a mixed research design and the degree of intervention by the researcher and the rigorous control of variables is experimental design, software generated through a series of situations involving the manipulation and changes in some study variables, to show the form, nature and effects in the propagation of electromagnetic waves in closed environments. The favorable results achieved in the implementation and validation of the software, allowed to determine its effectiveness, compared with reference hypothetical situations, characterizing the propagation of electromagnetic waves in a closed environment, thus showing the benefits of using software applications for educational purposes or in the design of physical systems involving electromagnetic propagation phenomena.