Aplicação da transformada rápida de Fourier em equações integrais no domínio do tempo para a caracterização de propagação radioelétrica

dc.creatorRenata Alves Antunes Teles
dc.date.accessioned2021-03-25T17:53:56Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:11:34Z
dc.date.available2021-03-25T17:53:56Z
dc.date.issued2021-02-24
dc.description.abstractThis work proposes accelerating prediction of propagation of an electromagnetic wave based on time-domain integral equations by using Fast Fourier Transform (FFT). In this problem, a vertically - or parallel - polarized wave with near graze over a smoothly irregular terrain is considered, so that it can be trated as a perfect magnetic conductor and, by applying the equivalence principle, replaced by equivalent superficial magnetic currents which can be calculated using the Method of Moments (MoM). For the formulation in time domain, marching-on-in-time is used on time discretization for computing time convolution. FFT is applied to accelerate those convolutions. Results from Time-Domain Magnetic Field Integral Equation (TD-MFIE) and Time-Domain Electric Field Integral Equation (TD-EFIE) were compared to frequency domain integral equations - MFIE and EFIE - and to Time-Domain Uniform Theory of Diffraction (TD-UTD), and their simulation times were compared to TD-MFIE with FFT. There were highly concordant results between the methods, despite some differences shown on TD-UTD given the fact that it does not consider double diffractions and diffractions in edges with an internal angle greater than 180°. Using FFT to calculate time convolution integrals reduces significantly calculation time in 28 times, which shows its potential application in this problem, but a greater study about signals envolved in operations is required.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/35411
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectEngenharia elétrica
dc.subjectEquações integrais
dc.subjectFourier, Transformações de
dc.subjectMétodo dos momentos (Estatistica)
dc.subject.otherTransformada rápida de Fourier
dc.subject.otherEquações integrais no domínio do tempo
dc.subject.otherMétodo dos momentos
dc.subject.otherMarching-on-in-time
dc.subject.otherTerreno suavemente irregular
dc.titleAplicação da transformada rápida de Fourier em equações integrais no domínio do tempo para a caracterização de propagação radioelétrica
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Fernando José da Silva Moreira
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3339235404578187
local.contributor.referee1Cássio Gonçalves do Rego
local.contributor.referee1Úrsula do Carmo Resende
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9513621449970956
local.description.resumoNeste trabalho, propõe-se a aceleração da previsão de propagação de onda eletromagnética baseada em equações integrais no domínio do tempo por meio do uso da Transformada Rápida de Fourier (FFT). No problema, considera-se uma onda com polarização vertical - ou paralela - e incidência rasante sobre um terreno suavemente irregular. Assim, este pode ser tratado como um condutor magnético perfeito e, aplicando o princípio da equivalência, substituído por correntes magnéticas superficiais que podem ser calculadas por meio do Método dos Momentos (MoM). Para a formulação no domínio do tempo, a técnica marching-on-in-time é utilizada na discretização do tempo para os cálculos de convolução temporal. A FFT é aplicada para acelerar essas convoluções. Os resultados da Equação Integral do Campo Magnético no Domínio do Tempo (TD-MFIE) e da Equação Integral do Campo Elétrico no Domínio do Tempo (TD-EFIE) foram comparados aos das equações integrais no domínio da frequência - MFIE e EFIE - e da Teoria Uniforme da Difração no Domínio do Tempo (TD-UTD), e seus tempos de simulação foram comparados à TD-MFIE com aplicação da FFT. Observou-se uma boa concordância entre os resultados, com algumas diferenças na TD-UTD em razão de esta técnica não considerar difrações duplas e em arestas com ângulo interno maior que 180°. Utilizar a FFT no cálculo das integrais de convolução temporal reduz o tempo de cálculo em até 28 vezes, o que mostra seu potencial de aplicação neste problema, mas demanda um estudo maior sobre os sinais envolvidos na operação.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

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