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6.5.1.4 Quasi-Optischer Bereich
Sind Nahfeld-Effekte und Resonanzen auszuschließen, so wie das bei sehr hohen Frequenzen der Fall ist, geht die physikalische Beschreibung in jene der optischen Strahlung über. Gegebenenfalls sind Beugung und Interferenz-Effekte mit zu berücksichtigen. Richtfunk-Strecken fallen zum Teil in diesen Bereich.
6.5.2 Rechenverfahren
Numerische Rechenverfahren sind auf die physikalische Näherung und daher meist auf den Frequenzbereich abzustimmen. Quasi-statische Näherungen, darunter sind auch zeitlich klar darstellbare (periodische) Schwingungen im Niederfrequenz-Bereich zu verstehen, können daher deutlich einfacher gelöst werden.
Allgemein können Rechenverfahren und ihre Implementierungen wie folgt unterteilt werden:
i) nach Art der eingesetzten physikalischen Näherung,
ii) Lösung im Zeitbereich oder im Frequenzraum (meist für harmonische
Lösungen, quasi-statische Lösungen) und
iii) Lösung der physikalischen Gleichungen in Differential- oder Intergral-
Formulierung.
Folgende Rechenverfahren sind hervorzuheben:
􏰀 Finite Differenzen Methode (FDM):
Basierend auf Diskretisierung der Differentialgleichungen, oftmals gemeinsam mit einer Näherung (z. B. Quasi-Magnetostatik)
􏰀 Momentenmethode (Method of Moments, MoM)
Basierend auf analytischen Lösungen, die für Teile der zu berechnenden Strukturen 􏰁 aber nicht für die Gesamtstruktur 􏰁 vorhanden sind. Der Vorteil ist, da􏰂􏰂 der 􏰃freie Ra􏰄m􏰅 􏰆􏰇i􏰂chen Teil􏰂􏰈r􏰄k􏰈􏰄ren nich􏰈 mi􏰈 berechne􏰈 􏰇erden muss.
􏰀 Finite-Elementenmethode (FEM):
Basierend auf Diskretisierung der Volumenelemente im gesamten Raum.
􏰀 Finite-Differenzen-Methode im Zeitbereich (FDTD)
Basierend auf Diskretisierung der zeitabhängigen Differentialgleichungen. Hier ist zwar eine Lösung ohne Näherung möglich, allerdings nur für hohe Frequenzen, bei der die Rechenzeit durch die kurze Schwingungsperiode ausreichend klein bleibt.
6.5.3 Körpermodelle
Nach der Wahl einer etwaigen Näherung, der Quellmodellierung und eines passenden Simulationsprogramms können biologisches Gewebe oder exponierte Körper in unterschiedlichen Detailstufen modelliert werden. Zur Reduktion des beträchtlichen Aufwands oder um zu einer vereinfachten Beschreibung zu kommen werden auch einfache Modelle noch häufig angewandt. Anatomische korrekte Modelle mit hohen Detailstufen sind auch heute noch nur mit hohem rechnerischem Aufwand bewältigbar.
6.5.3.1 Homogene Modelle
Die einfachste Art von Körpermodellen ist es, ein homogenes Gewebe, also Gewebe mit konstanten Gewebeparametern wie Leitfähigkeit, Dichte, Permeabilität etc. anzunehmen. Üblicherweise wird dabei auch eine einfache Geometrie wie ein
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