Comptes Rendus
The reciprocity theorem applied to finding the best coupling incidence
Comptes Rendus. Physique, Volume 10 (2009) no. 1, pp. 65-69.

This document presents an application of the electromagnetism reciprocity theorem in the time domain. The far field radiated by a system in a given direction is used to evaluate the effect of an incident plane wave coming from that direction. The useful formulas are derived for a current source and a voltage source. These results are applied with the FDTD software Gorf3D. A single run with a system radiating in N directions enables to predict the result of N runs with a system illuminated by a plane wave. Application examples are used to estimate the computation time gain.

Ce document présente une application du théorème de réciprocité en électromagnétisme dans le domaine temporel. La forme temporelle du champ rayonné par un système dans une direction est utilisée pour déterminer l'effet d'une onde plane provenant de cette direction. Les relations utiles sont montrées pour une source de courant et une source de tension. Ces résultats sont mis en œuvre à l'aide du code DFDT Gorf3D. Un seul cas de calcul détermine le champ rayonné dans N directions et permet de remplacer N cas de calcul avec une onde plane incidente. Des applications illustrent la méthode et permettent d'estimer le gain de temps de calcul.

Published online:
DOI: 10.1016/j.crhy.2009.02.003
Keywords: Reciprocity theorem, Time domain, FDTD
Mot clés : Théorème de réciprocité, Domaine temporel, DFDT

Jean-Pierre Adam 1; Jean-Christophe Joly 2; Bernard Pecqueux 2; Didier Asfaux 1

1 IEEA, 13, promenade Paul-Doumer, 92400 Courbevoie, France
2 Centre d'études de Gramat, DGA/DET/CEG, 46500 Gramat, France
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Jean-Pierre Adam; Jean-Christophe Joly; Bernard Pecqueux; Didier Asfaux. The reciprocity theorem applied to finding the best coupling incidence. Comptes Rendus. Physique, Volume 10 (2009) no. 1, pp. 65-69. doi : 10.1016/j.crhy.2009.02.003. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2009.02.003/

[1] B.R.-S. Cheo A reciprocity theorem for electromagnetic fields with general time dependence, IEEE Trans. Antennas Propagat., Volume AP-13 ( March 1965 ), pp. 278-284

[2] S.W. Lee Theorems and formulas (Y.T. Lo; S.W. Lee, eds.), Antenna Handbook, vol. 1, Antenna Fundamentals and Mathematical Techniques, Chapman & Hall, 1993 (Chapter 2)

[3] G.S. Smith A direct derivation of a single-antenna reciprocity relation for the time domain, IEEE Trans. Antennas Propagat., Volume 52 ( June 2004 ) no. 6, pp. 1568-1577

[4] A. Taflove Computational Electrodynamics, The Finite-Difference Time-Domain Method, Artech House, 1995

[5] L. Morel, B. Pecqueux, R. Vézinet, Notice d'installation et d'utilisation de la version exportable du code GORF3D, Note interne CEG I94-28, October 1994

Cited by Sources:

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