Los plasmas están formados por un medio de partículas cargadas, iones y electrones, y son una de las formas más comunes de materia en el universo. Aunque los plasmas suelen existir en las estrellas y las nubes del espacio, pueden crearse calentando o aplicando un campo electromagnético intenso a un gas neutro. El calor o la presión elevados pueden desprender electrones de los átomos, creando iones cargados positivamente y electrones libres en un medio conductor de la electricidad, como un plasma.
De interés actual es la formación y el comportamiento de los plasmas creados por vehículos hipersónicos que atraviesan la atmósfera. Estos vehículos dejan tras de sí una estela de plasma que puede interferir con las señales electromagnéticas debido a la naturaleza conductora del material. Esto plantea retos interesantes tanto para la detección por radar de estos vehículos como para la comunicación y guiado por radio a través de la capa de plasma.
En este artículo se analiza el método de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD ) para simular el comportamiento de materiales plasmáticos utilizando el solver de simulación electromagnética 3D XFdtd® de Remcom. La simulación de plasmas se discute comenzando con una explicación del modelo dependiente de la frecuencia utilizado, seguido de la validación del método en una y tres dimensiones. En tres dimensiones, se presentarán los resultados de la sección transversal de radar monostática y biestática para su validación.