Consiglio Nazionale delle Ricerche

Tipo di prodottoArticolo in rivista
TitoloA fast method for the solution of a hypersingular integral equation arising in a waveguide scattering problem
Anno di pubblicazione2006
Formato
  • Elettronico
  • Cartaceo
Autore/iG. Monegato, R. Orta, R. Tascone
Affiliazioni autoriG. Monegato - Politecnico di Torino - Dipartimento di Matematica R. Orta - Politecnico di Torino - Dipartimento di Elettronica
Autori CNR e affiliazioni
  • RENATO ORTA VQR
  • RICCARDO TASCONE VQR
Lingua/e
  • inglese
AbstractIn this paper we study the time-harmonic electromagnetic scattering problem associated with a T-junction between two rectangular waveguides. This junction is composed by an infinite (primary) waveguide and by a semi-infinite (secondary) waveguide with the same height and coupled through a common aperture. A standard calculation reduces Maxwell equations to a simpler scalar two-dimensional non-homogeneous Helmholtz equation, to which the domain decomposition technique is applied. In each waveguide the scattered electric field satisfies a non-homogeneous Helmholtz equation with homogeneous boundary conditions. An integral representation for this field is then obtained, from which the corresponding expression for the scattered magnetic field follows. By enforcing the continuity of the tangential component of the total electric and magnetic fields generated in the two separate waveguides at their interface, we obtain a hypersingular integral equation defined on an interval. From the solution of this equation the scattering matrix of the junction is easily computed. The integral equation has two kernels given in terms of series expansions. Our analysis determines the relevant singular components and shows that besides the standard second-order hypersingularity, one of the kernels also has a fixed-point second-order hypersingularity at each endpoint of the interval of integration. The equation is finally solved by means of a Galerkin method, whose implementation is performed quite efficiently, so that the overall numerical method is very fast and accurate. The complete numerical solution is presented in the form of parametric plots and convergence results are discussed.
Lingua abstractinglese
Altro abstract-
Lingua altro abstract-
Pagine da272
Pagine a297
Pagine totali26
RivistaInternational journal for numerical methods in engineering (Print)
Attiva dal 1969
Editore: Wiley [etc.] - New York,
Paese di pubblicazione: Regno Unito
Lingua: inglese
ISSN: 0029-5981
Titolo chiave: International journal for numerical methods in engineering (Print)
Titolo proprio: International journal for numerical methods in engineering. (Print)
Titolo abbreviato: Int. j. numer. methods eng. (Print)
Titoli alternativi:
  • Numerical methods in engineering (Print)
  • IJNME, (Print)
  • Int. j. numer. meth. engng (Print)
Numero volume della rivista67
Fascicolo della rivista1
DOI10.1002/nme.1633
Verificato da refereeSì: Internazionale
Stato della pubblicazione-
Indicizzazione (in banche dati controllate)
  • ISI Web of Science (WOS) (Codice:000239030500008)
Parole chiavehypersingular integral equation, waveguide scattering, Helmholtz equation, Galerkin method
Link (URL, URI)http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/nme.1633/abstract
Titolo parallelo-
Data di accettazione-
Note/Altre informazioni-
Strutture CNR
  • IEIIT — Istituto di elettronica e di ingegneria dell'informazione e delle telecomunicazioni
Moduli CNR
    Progetti Europei-
    Allegati
    • Articolo Pubblicato

    Dati associati a vecchie tipologie
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    Editore
    • John Wiley & Sons, Ltd., Chichester (Regno Unito)

    Dati storici
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    Rivista ISIINTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING [47039J0]