• 한국전자파학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.407-415
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• 2011

본 논문에서는 등방성(isotropic) 특성과 작은 분산 오차(low dispersion error)를 갖는 3차원 등방성 시간 영역 유한 차분법(ID-FDTD: Isotropic Dispersion Finite Difference Time Domain) 방법의 stability condition과 광대역 해석 특성에 대해 논의하였다. 3차원 ID-FDTD 방법은 기존의 Yee FDTD 방법의 비등방성 특성과 큰 분산 오차를 개선하기 위해 제안되었다. 기존 연구에서는 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition을 수치적으로 계산하였지만, 이에 대한 검증이 충분히 이뤄지지 않은 상태이다. 이에 본 논문에서는 단일 주파수와 광대역 주파수 신호를 입력원으로 한 모의 실험 환경에서 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition 검증을 수행하였다. 또한 광대역 특성에 대해 3차원 ID-FDTD 방법과 유사한 알고리즘들을 비교 분석해 해보았고, 마지막으로 3D ID-FDTD을 적용하여 대형 크기 구 모델에 대해 radar cross section(RCS) 해석을 수행함으로써, 실질적 해석을 통한 알고리즘 검증 및 분석을 마무리 하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.805-814
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• 2010

기존 Crank-Nicolson FDTD 기법(CN FDTD 기법)의 비등방성 분산 특성을 개선하기 위한 CN ID-FDTD 기법을 제안하였다. 제안한 CN ID-FDTD 기법은 공간 미분 연산을 위해 기존 CN FDTD 기법의 centered 유한 차분식 (Finite Difference equation: FD 연산식)이 아닌 isotropic-dispersion 유한 차분식(ID-FD 연산식)$^{[1],[2]}$을 이용한다. 본 논문에서는 손실 매질에 대한 CN ID-FDTD 기법의 분산 관계식을 유도하였고, 이 분산 관계식을 이용해 ID-FD 연산식에서 분산 오차(dispersion error)를 줄이는 가중치(weighting factor)와 보정값(scaling factor)을 제시하였다. 그리고 해석 결과의 정확성 비교를 통해 CN ID-FDTD 기법에서는 기존 CN FDTD 기법의 단점이었던 비등방성 분산 오차가 확연하게 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.584-590
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• 2003

본 논문에서는 최근에 개발된 Envelope ADI-FDTD의 수치적 특성에 대하여 고찰하였다. 수치 실험을 통하여 Envelope ADI-FDTD가 시간간격에 상관없이 무조건 안정하고, 신호의 포락선을 해석함으로써 기존의 ADI-FDTD보다 더 좋은 분산특성을 얻을 수 있음을 보였다. 이러한 특성은 특별한 경우에서는 Nyquist 극한값까지 시간간격을 키울 수 있는 가능성을 제공한다 수치결과를 통해서 Envelope ADI-FDTD가 단일주파수 또는 대역이 제한된 시스템의 해석에 있어 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권5호
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• pp.181-186
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• 2003

본 논문에서는 관심주파수의 파장에 비하여 매우 섬세한 구조의 해석에 있어서 기존의 FDTD보다 효율적인 해석이 가능한 ADI-FDTD의 분산오차에 대하여 연구하였다. 2-D ADI-FDTD에 적합한 분산식을 제안하였으며 기존의 분산식들과 비교하였다. 수치적인 해석을 통하여 제안된 2-D ADI-FDTD 분산식이 수치결과와 일치함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.63-69
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• 1999

본 논문에서는 FDTD법을 이용하여 TEM Cell의 차단주파수를 분석하고, 모드를 확인하기 위하여 FDTD 에 맞는 경계조건 등 분석방법을 제시한다. 그리고 이전에 발표된 논문들과의 결과비교를 통해 FDTD의 효율성을 확인한다. 그와 더불어 이전에 발표된 논문들 중에서 TEM Cell 특히 symmetric TEM Cell의 차단주 파수에서 논쟁이 되었던 부분에 대해 FDTD 결과를 이용해 의견을 제시한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.357-364
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• 2014

본 연구에서는 빠르게 전자파 해석을 수행할 수 있는 병렬 유한차분 시간영역(Finite-Difference Time-Domain: FDTD) 알고리즘을 구현하기 위하여 CPU 클러스터를 구축하였다. 병렬 FDTD 알고리즘은 단일 프로세서를 이용한 FDTD 알고리즘에 비해 해석 시간을 크게 줄일 수 있으며, 전기적으로 매우 큰 구조물에 대한 전자파 해석도 가능하다. 본 연구팀에서는 CPU 클러스터 기반의 병렬 FDTD 알고리즘에서 요구되는 프로세스 간의 통신을 위해 MPI(Message Passing Interface) 라이브러리를 이용하였으며, 3차원 공간분할을 적용하여 프로세스 간의 통신 시간을 최소화하였다. 단일 프로세서를 이용한 FDTD 알고리즘 대비 CPU 클러스터 기반의 병렬 FDTD 알고리즘의 계산속도 향상도를 기본 모드와 하이퍼 모드에서 분석하였으며, 전기적으로 매우 큰 콘크리트 구조물의 전자파 해석을 하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.143-146
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• 1999

The traditional FDTD method in the stair case, the CP-FDTD method, the modified CP-FDTD method, and Dey method have been developed to analyze smooth-curved- surface structures. These methods have some disadvantages such as inaccuracy of the stair-case FDTD, instability of the modified CP-FDTD, and complexity of Dey method. The improved algorithm presented here is a mixed-form of the modified CP algorithm and Dey algorithm. It is to avoid collinear borrowing approximations and to manipulate field update equations. All of preceding methods are applied to the E-plane sectoral horn antenna to get far-field patterns. The validity and applicability of the presented one is to be shown by comparing computed far-field patterns with measured values.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.605-611
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• 2002

본 논문에서는 임의의 두께의 기판을 갖는 suspended stripline의 효율적인 계산을 위해 Yee cell의 내부에 두개의 유전체(공기와 기판)가 있을 때 사용할 수 있는 FDTD 수식을 유도하였으며 이를 이용하여 suspended stripline의 특성 임피던스와 유효유전율을 계산하였다. 이러한 계산결과를 이용해서 suspended stripline 5단 저역통과 필터를 설계하였고 이를 제작 측정하여 된 논문에서 제안된 FDTD법을 이용한 suspended stripline해석의 유용성을 입증하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제9권1호
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• pp.12-16
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• 2009

This paper presents a new iterative locally one-dimensional [mite-difference time-domain(LOD-FDTD) method that has a simpler formula than the original iterative LOD-FDTD formula[l]. There are fewer arithmetic operations than in the original LOD-FDTD scheme. This leads to a reduction of CPU time compared to the original LOD-FDTD method while the new method exhibits the same numerical accuracy as the iterative ADI-FDTD scheme. The number of arithmetic operations shows that the efficiency of this method has been improved approximately 20 % over the original iterative LOD-FDTD method.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.225-232
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• 2018

본 논문은 H(2,4) 기법을 기반으로 한 저분산 유한차분 시간영역법(Finite-Difference Time-Domain: FDTD)을 이용하여 상수 도전율과 비유전율을 갖는 유전체의 광대역 전자기 특성을 정확하게 해석하는 방법을 제안했다. 수치분산오차를 최소화하기 위해서 제안한 FDTD 기법에서 이용하는 세 개의 변수의 최적값을 계산하였다. 잘 알려진 정확한 FDTD 기법들과 제안한 FDTD 방법으로 2차원 원형 유전체 실린더의 광대역 산란 문제를 계산하였고, 그 결과를 이론값과 비교하여 제안한 방법의 우수성을 검증하였다.