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Transparent boundary condition for the calculation of eigenmodes in transversely infinite waveguides

Patrushev, Mikhail ; Ackermann, Wolfgang ; Weiland, Thomas (2021)
Transparent boundary condition for the calculation of eigenmodes in transversely infinite waveguides.
In: Advances in Radio Science, 2020, 18
doi: 10.26083/tuprints-00019371
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

Waveguides play one of the key figures in today’s electronics and optics for signal transmission. Corresponding simulations of electromagnetic wave transportation along these waveguides are accomplished by discretization methods such as the Finite Integration Technique (FIT) or the Finite Element Method (FEM). For longitudinally homogeneous and transversely unbounded waveguides these simulations can be approximated by closed boundaries. However, this distorts the original physical model and unnecessarily increases the size of the computational domain size. In this article we present a boundary condition for transversely open waveguides based on the Kirchhoff integral which has been implemented within the framework of FIT. The presented solution is compared with selected conventional methods in terms of computational effort and memory consumption.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2021
Autor(en): Patrushev, Mikhail ; Ackermann, Wolfgang ; Weiland, Thomas
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Transparent boundary condition for the calculation of eigenmodes in transversely infinite waveguides
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2021
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2020
Verlag: Copernicus
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Advances in Radio Science
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 18
DOI: 10.26083/tuprints-00019371
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/19371
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichung aus gefördertem Golden Open Access
Kurzbeschreibung (Abstract):

Waveguides play one of the key figures in today’s electronics and optics for signal transmission. Corresponding simulations of electromagnetic wave transportation along these waveguides are accomplished by discretization methods such as the Finite Integration Technique (FIT) or the Finite Element Method (FEM). For longitudinally homogeneous and transversely unbounded waveguides these simulations can be approximated by closed boundaries. However, this distorts the original physical model and unnecessarily increases the size of the computational domain size. In this article we present a boundary condition for transversely open waveguides based on the Kirchhoff integral which has been implemented within the framework of FIT. The presented solution is compared with selected conventional methods in terms of computational effort and memory consumption.

Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-193710
Zusätzliche Informationen:

The supplement related to this article is available online at: https://doi.org/10.5194/ars-18-7-2020-supplement.

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Teilchenbeschleunigung und Theorie Elektromagnetische Felder
Hinterlegungsdatum: 26 Aug 2021 12:07
Letzte Änderung: 01 Sep 2021 10:27
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