Discrete Ray Tracing Techniques for Wave Propagation Characteristic of Random Rough Surfaces

불규칙 조면의 전파 특성 해석을 위한 이산 광선 추적법

  • Received : 2010.05.11
  • Accepted : 2010.06.14
  • Published : 2010.06.30

Abstract

In this paper, we have proposed discrete ray tracing method (DRTM) for numerical analysis of characteristics of electromagnetic propagation along 2D random rough surfaces. The point of the present method is to discretize not only rough surface but also ray tracing. The former helps saving computer memories and the latter does simplifying ray searching algorithm resulting in saving computation time. Numerical calculations are carried out for 2D random rough surfaces, and electric field distributions are shown to check the effectiveness of the proposed DRTM.

본 논문에서는 무선 망 설계에 필요한 전자파 전파 특성 예측을 위한 방법 중 하나인 광선 추적법을 이용하여 2차원 불규칙 조면에서의 전파 특성 조사하기 위한 이산 광선 추적법을 제안 하였다. 이 방법은 불규칙 조면과 광선 추적에도 이산화 방법을 적용한다. 제안한 방법은 불규칙 조면 생성에 컴퓨터 메모리를 절약할 수 있으며, 광선 추적에 소요되는 계산 시간을 단축 할 수가 있다. 2차원 불규칙 조면에 대해 이산 광선 추적법을 적용하여 전계 분포에 대한 수치 계산을 행하였으며, 이산 광선 추적법의 유효성에 대해서도 조사하였다.

Keywords

References

  1. E.I. Thoros, "The validity of the Kirchhoff approximation for rough surface scattering using a Gaussian roughness spectrum," J. Acoust. Soc. Am., vol. 83, no.1, pp.78-92, Jan. 1988. https://doi.org/10.1121/1.396188
  2. K.Y. Yoon, M. Tateiba and K. Uchida, "FVTD Simulation for Random Rough Dielectric Surface Scattering at Low Grazing Angle," IECE TRANS. ELECTRON., vol.E83-C, no.12, pp.1836-1843, June 2000.
  3. K. Uchida, H. Fujii, M. Nakagawa, J. Honda and T. Morikawa, "Ray Tracing Analysis of Electromagnetic Wave Propagation along Rough Surface," Technical Report of IEEJ, EMT-05-48, pp.105-108, (2005-11).
  4. K. Uchida, H. Fujii, M. Nakagawa, X.F. Li and H. Maeda," FVTD Analysis of Electromagnetic Wave Propagation along Rough Surface", IEICE TRANS. COMMUN., vol.J90-B, no.1, pp.48-55, (2007-01).
  5. K. Uchida and Ch.-K. Lee," Image and Source Coefficients for a Diffraction Problem", The Journal of "Electromagnetic Waves and Electronic Systems", no.4-5, T.7, pp.84-87, (2002).
  6. M. Hata, "Empirical Formula for Propagation Loss in Land Mobile Radio Services", IEEE Trans. Veh. Technol., vol. VT-29, no.3, pp.317-325, (1980-08).