Integral Equation MEI (IE-MEI) analysis of 2D homogeneous lossy dielectric and plasmonic scatterers

Abstract

This work revisits the IE-MEI method, previously only applied to perfect conductors, and proposes a new formulation for high-loss dielectric piecewise-homogeneous media. The aim is to assess if the fast attenuation of elds in highly lossy media helps in improving the previously not successful performance of the IE-MEI for lossless dielectric scatterers, with the goal of re- ducing the memory requirements to store the matrix of the system of equations, obtained after discretization with the method of moments of the integral equations of electromagnetism. The results show promise and the obtained sparsi cation is usually excellent, but the problem of ill-conditioned matrices is common and has yet to be solved.

Este trabajo revisita el método IE-MEI, aplicado hasta ahora únicamente en conductores perfectos, y propone una nueva formulación para dieléctricos de altas pérdidas en medios homogéneos a trozos. El objetivo es determinar si la rápida atenuación de los campos en medios con altas pérdidas ayuda a mejorar el rendimiento del IE-MEI, problemático en dieléctricos sin pérdidas, con el objetivo de reducir los requerimientos de memoria para almacenar la matriz del sistema de ecuaciones, resultante de discretizar las ecuaciones integrales del electromagnetismo con el método de los momentos. Los resultados son prometedores y la dispersión en las matrices obtenidas es excelente, si bien el problema de obtención de matrices mal condicionadas es común y todavía no se ha solucionado.

Aquest treball revisita el mètode IE-MEI, aplicat fins ara únicament a conductors perfectes, i proposa una nova formulació per a dielèctrics d'altes pèrdues en medis homogenis a trossos. L'objectiu és determinar si la ràpida atenuació dels camps en medis amb pèrdues ajuda a millorar el rendiment del IE-MEI, problemàtic en dielèctrics sense pèrdues, amb l'objectiu de reduir els requeriments de memòria per a emmagatzemar la matriu del sistema d'equacions, resultant de la discretització de les equacions integrals de l'electromagnetisme amb el mètode dels moments. Els resultats son prometedors i la dispersió en les matrius obtingudes és excel·lent, si bé el problema d'obtenció de matrius mal condicionades és comú i resta per solucionar.