Panoramica degli approcci modellistici alla RS

La modellazione della RS mira a calcolare lo spettro di risonanza e i parametri dei modi a partire da dati fisici di ingresso. Storicamente si sono sviluppati cinque approcci principali, che vanno dalla stima analitica alla simulazione completamente numerica.

(a) Il modello analitico della cavità uniforme (modi normali) presuppone una cavità sferica perfettamente simmetrica e fornisce una soluzione in forma chiusa – una stima rapida delle frequenze proprie e della forma degli spettri. (b) L'equazione dei telegrafisti 2-D (TDTE) risolve la propagazione delle onde ELF su una superficie sferica per qualsiasi configurazione sorgente–osservatore. (c) L'FDTD (differenze finite nel dominio del tempo) calcola il campo su una griglia globale e include in modo naturale le disomogeneità. (d) Il FEM (metodo degli elementi finiti) lavora nel dominio della frequenza e consente una cavità 3D disomogenea. (e) Il TLM (transmission line matrix) modella la cavità come una rete di linee di trasmissione equivalenti.

La differenza chiave tra i metodi è il compromesso tra velocità, precisione e capacità di cogliere le disomogeneità (asimmetria giorno–notte, profilo di conduttività). Il modello analitico è il più veloce ma il più grossolano; FDTD e FEM sono onerosi dal punto di vista computazionale, ma fedeli.