Modelado de fenómenos electromagnéticos
De los métodos numéricos más populares para la simulación de campos electromagnéticos, el proyecto «The approximation problem in computational electromagnetics» (APPROCEM) se centró en el método de los momentos. Este método es significativamente más eficiente en términos de recursos computacionales, ya que solo requiere el cálculo de los valores límite, en lugar de valores a través del espacio. Funciona mediante la construcción de una «malla» sobre el área modelada. El problema de las ondas electromagnéticas dispersadas por un obstáculo conductor recubierto por una capa de material dieléctrico se describió utilizando ecuaciones integrales de campo eléctrico acoplado. Estas últimas contienen expresiones para valores del campo tanto interiores como exteriores. Al aplicar el método de los momentos con funciones básicas adecuadas, las ecuaciones integrales se transforman en una ecuación de matrices que es necesario resolver. El trabajo de investigación de los científicos de APPROCEM proporcionó información sobre la relación entre las propiedades de los operadores integrales relevantes. El siguiente paso fue utilizar los resultados para mejorar los métodos iterativos habituales para resolver la ecuación obtenida a partir del método de los momentos. Las herramientas iterativas de resolución son algoritmos utilizados para construir la solución de forma secuencial. Los científicos de APPROCEM dejaron atrás las herramientas existentes y proporcionaron nuevos algoritmos basados en simulaciones numéricas y la asimilación de las mediciones experimentales. Por otra parte, aspectos de teorías desarrolladas de forma independiente se combinaron dentro de un marco matemático unificado. Esto se logró mediante la introducción de ideas innovadoras para evaluar el rendimiento de los métodos utilizados para obtener soluciones aproximadas de las ecuaciones. Una de las motivaciones fundamentales del proyecto APPROCEM era la capacidad de simular el comportamiento de dispositivos y sistemas antes de construirlos. Esto permite a los ingenieros conseguir niveles de personalización y optimización muy difíciles o casi imposibles de alcanzar si se hace de forma experimental. El estudio de los fenómenos electromagnéticos aplicando la capacidad de los ordenadores podría conducir a una tecnología más avanzada para las antenas de radar.
