Analysis of the numerical One-Step method for the study applied on bio electromagnetics

  • Jessica Silly-Carette
  • David Lautru
  • Man-Faï Wong
  • Joe Wiart
  • Victor Fouad Hanna
Original Paper
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Abstract

The development of wireless technologies arises important questions about the effects of the wave propagation in the human body. To study accurately these effects, we have to use rigorous numerical methods. In this paper, we present and analyze the One-Step time domain method. This method, which was proposed by De Raedt [Phys Rev E 67(056706):1–12, 2003] for lossless media, is known to be unconditionally stable and so it can be used for applications for which the Courant–Friedrich–Levy (CFL) stability condition can be a limiting factor, e.g., for bioelectromagnetic applications. The numerical dispersion and the insertion of lossy media in the One-Step method are evaluated. The perfectly matched layer (PML) absorbing conditions are also introduced in our study.

Keywords

One-Step method Dispersion Lossy media PML absorbing conditions FDTD method 

Résumé

Le développement des technologies sans fils soulèvent des questions sur l’effet de la propagation des ondes sur le corps humain. Aussi nous utilisons des méthodes numériques afin de pouvoir simuler ces effets. Dans ce papier, nous présentons et nous analysons les spécificités de la méthode One-Step. Cette méthode, qui fut proposée par l’équipe de De Raedt [Phys Rev E 67(056706):1–12, 2003] pour les milieux sans pertes, est connue pour être inconditionnellement stable, et aussi, il peut être intéressant de l’utiliser dans des applications pour lesquelles la condition de stabilité de Courant–Friedrich–Levy (CFL) peut être un facteur limitant, par exemple, dans les applications bio électromagnétiques. La dispersion numérique et l’insertion des pertes sont évaluées. Les conditions absorbantes de type Perfectly Matched Layer (PML) sont aussi introduites dans notre étude.

Mots clés

Méthode One-Step Dispersion Milieux à pertes Conditions absorbantes PML Méthode FDTD 

Copyright information

© GET and Springer Verlag France 2008

Authors and Affiliations

  • Jessica Silly-Carette
    • 1
  • David Lautru
    • 2
  • Man-Faï Wong
    • 1
  • Joe Wiart
    • 1
  • Victor Fouad Hanna
    • 2
  1. 1.France Telecom RESA/FACE/IOPIssy les Moulineaux Cedex 09France
  2. 2.UPMC Univ Paris 06, EA 2385, LISIFParisFrance

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