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En este ejemplo se simula una superficie selectiva en frecuencia (FSS) multibanda con XFdtd. Los resultados simulados se comparan con los medidos. El diseño del filtro y los datos medidos proceden de [1].
La superficie selectiva en frecuencia consiste en un patrón de tripolos rodeados por bucles de árbol ternario hechos de conductor eléctrico perfecto, Figura 1. Debajo de la capa conductora hay una resina de tereftalato de polietileno de 76,2 μm de grosor con εr = 3,3. Una simulación que utilice las dimensiones completas del dispositivo físico es demasiado compleja desde el punto de vista computacional. En su lugar, se utilizan condiciones de contorno periódicas para modelar la estructura infinitamente en todas las direcciones, reduciendo los recursos necesarios a un tamaño manejable. La energía se introdujo en el espacio mediante una excitación de onda plana. Se añadió un punto sensor de campo cercano para captar el campo eléctrico y calcular la transmisión.
Figura 1: Geometría del SFS.
La simulación se ejecutó en un Intel i7 de 8 núcleos en 59 minutos y requirió 1,4 GB de RAM. La transmisión se calculó mediante secuencias de comandos dividiendo la salida del punto de campo cercano en el dominio de la frecuencia por la forma de la onda de entrada. La transmisión simulada muestra una buena concordancia con las mediciones (figura 2). Las figuras 3-5 muestran la transmisión de campo que se detiene a 0,885 GHz, 1,78 GHz y 2,45 GHz respectivamente. Las figuras 6 y 7 muestran campos que transmiten a 1,2 GHz y 2,07 GHz.
Figura 2: Transmisión medida y simulada a través del SFS en función de la frecuencia.
Figura 3: Campo eléctrico bloqueado por el SFS a 0,885 GHz.
Figura 4: Campo eléctrico bloqueado por el SFS a 1,78 GHz.
Figura 5: Campo eléctrico bloqueado por el SFS a 2,45 GHz.
Figura 6: Campo eléctrico transmitido a través del SFS a 1,2 GHz.
Figura 7: Campo eléctrico transmitido a través del SFS a 2,07 GHz.
Referencias
D.-H. Kim y J.-I. Choi, Design of a Multiband Frequency Selective Surface, ETRI Journal, Volumen 28, Número 4, agosto de 2006, pp. 506-508.