Metodi numerici ed asintotici
Lo studio di sistemi elettromagnetici tramite i metodi computazionali, e quindi tramite l'aiuto di calcolatori elettronici (personal computer, work station, cluster), permette al progettista di ottenere delle previsioni plausibili del comportamento del sistema stesso senza la necessità dell'osservazione sperimentale.
I metodi più comunemente utilizzati in problemi di elettromagnetismo applicato sono i seguenti:
Metodi Numerici - dimensioni elettriche degli oggetti da qualche lunghezza d'onda fino alle decine di lunghezza d'onda:
- Metodo dei momenti (Method of Moments - MoM),
- Metodo agli elementi finiti (Finite Element Method - FEM),
- Metodo alle differenze finite nel tempo (Finite Difference - Time Domain - FDTD).
- Metodo dell'accoppiamento modale (Mode Matching).
Metodi ad Alta Frequenza o Asintotici - dimensioni elettriche degli oggetti superiori alle decine di lunghezza d'onda:
- Ottica geometrica (Geometric Optics - GO),
- Teoria geometrica della diffrazione (Geometric Theory of Diffraction - GTD),
- Teoria uniforme della diffrazione (Uniform Theory of Diffraction - UTD),
- Ottica fisica (Physialc Optic - PO),
- Teoria fisica della diffrazione (Physical Theory of Diffraction - PTD).
Il gruppo di ricerca vanta una pluriennale esperienza nello studio teorico e nello sviluppo di codici di calcolo proprietari che implementano in maniera efficiente i vari metodi [1]-[8]. In particolare negli ultimi anni l'MRL ha sviluppato e messo appunto un codice di calcolo basato sul classico Metodo dei Momenti e sulla sua innovativa estensione CBMoM che consente l'analisi di oggetti elettricamente grandi. Tali codici consentono la risoluzione di problematiche inerenti lo scattering dei CEM e il calcolo della Radar Cross Section (RCS). Parallelamente l'MRL ha sviluppato un codice basato sulla GO e sulla UTD che, mediante un algortimo di ray-tracing efficiente, permette l'analisi della propagazione elettromagnetica in ambienti complessi outdoor e indoor. Tale codice è quindi utilizzabile in diversi ambiti quali il monitoraggio ambientale, la verifica dei livelli di esposizione ai CEM della popolazione e dei lavoratori, la pianificazione di reti cellulari (reti wireless in generale) e la stima dei parametri caratterizzanti il canale radiomobile.
