• Title/Summary/Keyword: 시간영역 유한차분

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Novel 2-D FDTD Scheme with Isotropic Dispersion and Enhanced Stability (등방성 분산 특성과 개선된 시간 증분을 가지는 2차원 시간 영역 유한 차분법)

  • Koh Il-Suek;Kim Hyun;Yook Jong-Gwan
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.17 no.2 s.105
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    • pp.165-170
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    • 2006
  • A two dimensional(2-D) finite-difference time-domain(FDTD) method based on a novel finite difference scheme is developed to eliminate the numerical dispersion errors. In this paper, numerical dispersion and stability analysis of the new scheme are given, which show that the proposed method is nearly dispersionless, and stable for a larger time step than the standard FDTD method.

전산유체역학과 유한요소법

  • 손정락
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.4
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    • pp.403-413
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    • 1989
  • 유한요소법의 전산유체 역학분야에 대한 응용현황을 계산방법과 적용례를 중심으로 정리하였다. 유한요소법의 가장 큰 장점은 복잡한 유동영역을 해석하기 위한 불규칙 요소망(unstructured mesh)의 사용이라 볼 수 있으며 적응적 요소망을 이용하여 계산의 정확도를 높일 수 있는 것 또한 강점이라 할 수 있다. 다만 불규칙 요소망 사용으로 인해 수반되는 대수 방정식 계산시간 및 기억용량의 증가는 conjugate gradient 방법 등을 이용하여 반드시 해결되어야만 한다. 지금 까지 유한요소법을 이용한 계산방법을 개발해 오는 과정을 보면 유한차분법에서 오래 전에 개 발된 방법들을 도입한 경우가 많았으며 특히 난류 및 개발된 경우가 많으며 대부분의 경우 이 들을 그대로 도입, 이용하였다. 반대로 최근에 항공기 동체설계 분야를 중심으로 복잡한 형태의 유동영역을 해석이 요구되는 경우 유한차분법, 특히 유한체적법(finite volume method)에 삼각형 유한요소를 이용한 불규칙 요소망을 도입하여 성공적으로 이용하고 있다. 따라서 전산유체 역 학의 발전을 위하여 두 분야의 유기적인 협조가 필요하며 결과적으로 전산유체 역학기법이 완 전히 기계설계의 한 분야로 정립될 수 있도록 많은 노력이 필요하다고 본다.

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Analysis of Coaxial Line Transmission Charactristics and Shielding Effectiveness Using by Finite Difference Time Domain Method (시간영역 유한차분법을 이용한 동축선로의 전송특성 및 차폐효과 해석)

  • 남상식;윤현보;김정렬;백낙준;우종우
    • The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.6 no.4
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    • pp.11-19
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    • 1995
  • In this paper, the Finite Difference Time Domain (FDTD) method is used to analyse the characteristics of the coaxial line transmission coefficent, shielding effectiveness, and compared to results of the moment method. The excitation mode of the Gaussian pulse is assumed to be a TEM-mode instead of the TE or TM-mode and in order to eliminate the reflected wave with in short length of the line. Calculated value of shielding effectiveness of the coaxial line by the FDTD are in good agreement with the results of the moment method.

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1-D Modal PML for Analysis of Waveguide Discontinuities Using the FDTD Method (유한차분 시간영역법을 사용한 도파관 불연속 해석을 위한 1차원 모드 PML)

  • 정경영;천정남;김형동
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.9 no.6
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    • pp.761-767
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    • 1998
  • The Perfectly Matched Layer(PML) provide good performance in absorption over a wide frequency range and is an appropriate ABC for waveguides with high dispersion. In this paper, a novel algorithm is proposed to improve the computational efficiency of the PML. In the input and output ports, the fields are decomposed into a series of modes, and then an appropriate ABC is applied to each mode. CPU time and memory storage requirements are greatly reduced, since the computational region is analyzed in one dimension. A WG-90 rectangular waveguide with a thick asymmetric iris is analyzed by Finite-Difference Time-Domain(FDTD) simulations with the conventional PML and the proposed one-dimensional (1-D) PML. Numerical results show that the computational efficiency is significantly improved by the proposed method.

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Internal Wave-Maker with the Level-Set Finite Element Approach (레블셋 유한요소 기법을 이용한 내부 조파)

  • Lee, Hae-Gyun;Lee, Nam-Joo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.181-184
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    • 2012
  • 기존에 제시된 Lin 과 Liu (1999)의 VOF 기법을 이용한 내부 조파 방법을 레블셋 기법에 적용하였다. 기하학적으로 유리한 유한요소법을 이용하여, Navier-Stokes 방정식의 공간차분에는 Characteristic Galerkin 기법을, 시간차분에는 Fractional Four-Step 기법을 적용하였다. 그림에 보인 바와 같이 중심(x=0)에서 전파하는 경우, 외부조파에 의한 영역내 재반사 문제가 해결되어 선형파를 의도한 바대로 잘 조파할 수 있었다.

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A Study on the Signal Distortion Analysis using Full-wave Method at VLSI Interconnection (VLSI 인터커넥션에 대한 풀-웨이브 방법을 이용한 신호 왜곡 해석에 관한 연구)

  • 최익준;원태영
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.41 no.4
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    • pp.101-112
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    • 2004
  • In this paper, we developed a numerical analysis model by using ADI-FDTD method to analyze three-dimensional interconnect structure. We discretized maxwell's curl equation by using ADI-FDTD. Using ADI-FDTD method, a sampler circuit designed from 3.3 V CMOS technology is simplified to 3-metal line structure. Using this simplified structure, the time delay and signal distortion of complex interconnects are investigated. As results of simulation, 5∼10 ps of delay time and 0.1∼0.2 V of signal distortion are measured. As demonstrated in this paper, the full-wave analysis using ADI-FDTD exhibits a promise for accurate modeling of electromagnetic phenomena in high-speed VLSI interconnect.

시간영역 유한차분법을 이용한 안테나 간섭영향 해석

  • Ji, Gi-Man;Kim, Gwang-Su;Hwang, Seung-Hyeon;Seo, Jin-Ho;Lee, Su-Jin
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2009.10a
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    • pp.49.2-49.2
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    • 2009
  • 소형우주발사체 KSLV-I의 상단부 전자장비 탑재 구조체의 외부면에는 텔레메트리, 원격추적, GPS, 비행종단 시스템의 안테나가 두 개 또는 세 개씩 장착된다. 발사체의 표면에 안테나를 부착할 수 있는 위치는 제한되어 있기 때문에 각 안테나 들은 서로 인접되어 부착된다. 또한 상단부 전자장비들과 지상장비의 성능을 검증하기 위해 수행되는 경비행기를 이용한 비행시험은 각 안테나들이 더욱 근접하여 장착된 상태로 수행된다. 따라서 각 하부시스템의 안테나 사이에 발생하는 간섭현상을 분석하기 위한 연구가 요구된다. 이 논문에서는 시간영역 유한차분법을 이용하여 서로 다른 하부시스템의 안테나 간에 발생하는 간섭영향을 해석하였다. 수행된 해석 과정은 우주발사체의 안테나 방사패턴을 해석하는데 이용될 수 있으며, 향후 우주발사체의 시스템 설계 과정에서 안테나의 배치 방법과 각 하부시스템의 성능 요구조건을 결정하는데 효과적으로 사용될 수 있다.

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Numerical Modeling of Antenna Transmission for Borehole Ground-Penetrating Radar -Code Development- (시추공 레이다를 위한 안테나 전파의 수치 모델링 -프로그램 개발-)

  • Chang, Han-Nu-Ree;Kim, Hee-Joon
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 2006.06a
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    • pp.265-270
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    • 2006
  • High-frequency electromagnetic (EM) wave propagation phenomena associated with borehole ground-penetrating radar (GPR) surveys are complex. To improve the understanding of governing physical processes, we present a finite-difference time-domain solution of Maxwell's equations in cylindrical coordinates. This approach allows us to model the full EM wavefield associated with borehole GPR surveys. The algorithm can be easily implemented perfectly matched layers for absorbing boundaries, frequency-dependent media, and finite-length transmitter antenna.

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Analysis of Electromagnetic Wave Scattering From a Perfectly Conducting Pierson-Moskowitz Surface Using a Monte-Carlo FDTD Technique (몬테칼로 유한차분 시간영역 해석기법을 이용한 피어선-모스코위츠 완전도체 표면에서의 전자파 산란 해석)

  • 최동묵;김채영
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.40 no.6
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    • pp.253-259
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    • 2003
  • In this paper, the scattered field from a Pierson-Moskowitz sea surface assumed as the PEC by the Finite-Difference Time-Domain(FDTD) method was computed. A one-dimensional surface used to analysis scattering was generated by using the Pierson-Moskowitz model. Back scattering coefficients are calculated with different values of the wind speed(U) which determine configuration of the Pierson-Moskowitz sea surface. The number of surface realization for the computed field, the point number, and the width of surface realization are set to be 50, 8192, and 128k, respectively. In order to verify the computed values these results are compared with those of small perturbation methods, which show good agreement between them.

Electromagnetic Wave Scattering from a Perfectly Conducting Fractional Brownian Motion Fractal Surface Using a Monte-Carlo FDTD Method (몬테칼로 유한차분 시간영역 방법을 이용한 프랙셔널 브라운 모션 프랙탈 완전도체 표면에서의 전자파 산란)

  • Choi, Dong-Muk;Kim, Che-Young
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.28 no.2A
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    • pp.63-69
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    • 2003
  • In this paper, the scattered field from a perfectly conducting fractal surface by Finite-Difference Time-Domain(FDTD) method was computed. A one-dimensional fractal surface was generated by using the fractional Brownian motion model. Back scattering coefficients are calculated with different values of the spectral parameter(S0), fractal dimension(D) which determine characteristics of the fractal surface. The number of surface realization for the computed field, the point number, and the width of surface realization are set to be 80, 1024, 16λ, respectively. In order to verify the computed results these results are compared with those of small perturbation methods, which show good agreement between them.