• 한국전자파학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.191-198
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• 2011

본 논문에서는 1차원 모드 방정식의 FDTD 해석 결과와 분수 함수 근사법을 이용하여 다층 구조의 Green 함수를 근사화 하는 방법을 제안한다. 파수 값에 따른 FDTD 해석 결과를 Fourier 변환 과정을 거쳐 spectral domain 상에서 Green 함수를 계산한다. FDTD 수치 해석 결과로 얻은 Green 함수에 분수 함수 근사법을 적용하여 pole과 residue를 계산하여 Green 함수를 분수 함수로 근사화 한다. 제안된 방법은 path-loss 계산 방법 중 하나인 정상 모드(normal mode)에 사용할 수 있다. 단일 주파수 해석에 유효한 기존의 정상 모드 방법과는 달리 본 논문에서 제안하는 FDTD 기반 방법은 광대역 해석을 할 수 있다. 제안된 방법의 유용성을 입증하기 위해 정상 모드 해석기반의 Kraken 시뮬레이터 결과와 공진 모드의 pole 값을 비교한다. 또 알려진 해석해를 갖는 문제에 제안된방법을 적용하여 정확도를 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.976-983
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• 2000

본 논문은 MRI용 RF 코일로 널리 사용되고 있는 Birdcage type의 RF 코일을 FDTD 방법을 이용해서 해석, 설계하였다. 기존의 저자장(1T, 1.5T) MRI용 RF 코일의 해석 방법은 코일의 공진 주파수를 얻기 위해서 LC 등가 회로를 사용하였으며 코일 내부의 필드 분포를 얻기 위하여 Biot-Savart 법칙을 이용한 방법이 널리 사용되어 왔다. 그러나 3T이상의 고주파에서 동작하는 RF 코일의 해석에는 위의 방법이 커다란 오차를 일으킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 고주파 해석이 가능한 전파 (Full Wave) 해석 방법인 FDTD 방법을 이용하여 3T MRI용 RF 코일을 해석하고 설계하였다. 또한 FDTD 방법을 이용하여 본 논문에서 실제 제작된 Birdcage type과 Spiral type RF 코일에 적용하여 이 방법의 타당성을 실험적으로 검증하였으며 Spiral type의 RF 코일이 B1 field 균일도면에서 Highpass Birdcage type보다 우수함을 수치 해석적으로 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.141-149
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• 2009

본 논문에서는 준정적 FDTD 기법을 FORTRAN 프로그래밍을 통해 직접 구현하고 이를 이용해 중간주파수 대역의 인체유도전류 분포를 해석하였다. 제작된 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 기존 FDTD 기법을 적용하기 어려운 테스트 모델에 대한 계산결과를 이론적 해와 비교하고, 타임스텝이 크게($5.68{\times}10^6$배) 단축되는 것을 확인하였다. 검증된 수치해석 기법을 이용하여 20[kHz] 자기장과 1[MHz] 전기장에 노출된 3차원 고해상도 인체모델에 유기되는 유도전류의 분포를 계산하고, 양 발의 접지조건이 유도전류의 분포와 크기에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구는 인체유도전류의 안전성 평가, 생체전기 응용 진단장치 개발 등을 포함한 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1049-1054
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• 2013

본 논문에서는 영역분할법을 이용한 2차원 유한차분시간영역법을 제안하였다. 영역분할법은 전체 해석구조를 분할하여 해석하는 수치해석방법으로 본 논문에서는 영역분할법 중 Schur complement 방법을 적용한 유한차분 시간영역법을 구현하고 시뮬레이션 모델로 2차원 해석구조를 설정하고 사각형의 도체에 입사하는 전자파의 산란특성을 해석하였다. 2차원 해석구조를 4개의 영역과 8개의 영역으로 각각 나누어 전자파특성을 계산하였고, 제안한 해석방법의 유효함을 입증하기 위해 일반적인 전체영역에 대한 2차원 유한차분 시간영역법의 해석결과와 비교하여 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.1054-1061
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• 2007

본 논문에서는 2D 원통형 좌표계 구조를 해석하기 위한 전자기 수치 해석 방법 중 하나인 시간영역 유한차분법(FDTD)에서 필요한 흡수경계조건으로 UPML과 Liao 흡수경계조건을 비교하였다. 일반적인 2D 직각 좌표계에서는 UPML의 성능이 Liao의 흡수경계조건보다 우수하지만, 본 논문에서 가정한 2D 원통형 좌표계에서는 Liao에 의해 제안된 고유의 흡수경계조건이 UPML과 수정된 Liao 흡수경계조건보다 우수한 것으로 나타났다. 원통형 좌표계는 축에 대해서 대칭이기 때문에 3D 구조를 2D 구조로 가정할 수 있다는 점에서 안테나를 비롯한 다양한 마이크로파 회로의 특성해석에 널리 사용될 수 있는데, 정확한 수치해석 결과를 얻기 위해서 다양한 구조에 대한 흡수경계조건들의 비교와 검증이 필요하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.401-406
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• 2002

마이크로스트립 다층 구조 회로가 MMIC 분야에서 다양하게 적용되고 있다. 이에 따라 서로 다른 높이를 갖는 유전체 층 사이의 효율적인 마이크로스트립 선로 전송을 위해 3차원 계단형 불연속을 갖는 선로에서의 정확한 전달 특성 해석, 등가회로의 유도가 요구된다. 본 연구에서는 FDTD 수치해석 방법과 측정을 통해 얻어진 불연속면의 5 파라미터를 이용하여 T 형 등가회로와 소자 값들을 유도하였으며, 해석 및 측정 결과는 1~5 ㎓ 범위에서 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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• pp.2459-2461
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• 1999

FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 방법을 이용하여 마이크로웨이브 오븐 내부 전자파를 해석하였고, 열전달방정식을 이용하여 부하의 열 분포를 해석하였다. 다양한 형태의 오프닝구조를 갖는 캐비티에 관하여 수치계산을 수행하였고, 서로 다른 종류의 부하가 존재할 때 부하의 온도 분포가 어떻게 변화하는지 알아보았다. 또한 마그네트론의 안테나와 캡이 존재하는 실제 웨이브가이드를 모델링하여 수치 계산한 후, 적외선사진에 의한 부하의 온도분포와 비교하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.715-724
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• 1998

비둥분 Wilkinson 전력 분배기의 해석을 위해서 유한 차분 시간 영역 해석법올 적용하였다. 비등분 Wilkinson전력 분배기는 복잡한 구조로 이루어져 있어 기존의 Yee셀 모델링 방법을 사용하는 것은 적당하지 않다. 본 논문에서는, 비균등 직교 그리딩과 서브셀 모텔링 방법을 사용하여 비둥분 Wilkinson 전력 분배 기의 특성을 넓은 주파수 범위에서 정확하게 구하였다. 수치 해석 결과를 비교하기 위해서 회로 시뮬레이터 의 결과와 함께 제시 하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권3호
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• pp.121-128
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• 2017

국내에서 시간영역 전자탐사(time-domain/transient electromagnetic, TEM) 자료의 해석은 1차원 알고리듬에 주로 의존하고 있는 실정이기 때문에 정밀한 해석을 위하여 3차원 모델링 및 역산 해석 프로그램의 개발이 필요한 상황이다. 이 연구에서는 엇갈린 격자를 이용한 시간영역 유한차분(staggered-grid finite-difference time-domain, FDTD)법에 기초하여 3차원 TEM 반응 모델링 알고리듬을 개발하였다. 시간영역 전자탐사의 모델링을 위해 맥스웰 방정식을 현시적 중앙점 FDTD법을 이용하여 이산화하였으며 수치 안정성을 높이기 위해 가상 변위전류항을 도입하였다. 일반적으로 많이 활용되는 소형 코일 송신원을 수치적으로 구현하여 균질 반무한 공간에서의 해석해와 비교 검증하고 3차원 이상체에 대한 반응을 분석하였다. 이 연구에서 개발된 모델링 프로그램은 향후 TEM 전자탐사 자료의 정밀 해석에 기초가 될 것으로 기대한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.407-415
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• 2002

본 논문에서는 무인항공기에 탑재된 서로 다른 주파수에서 동작하는 안테나간의 상호결합을 계산하여 안테나의 효율적인 배치방법을 제안한다. FDTD 기법을 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션 파라미터는 안테나간의 거리, 안테나간의 높이차, 접지구조 등으로 제한하였다. 시뮬레이션 결과의 정확도를 검증하기 위해 다른 수치 해석 기법을 이용한 해석결과와 비교하였다. 안테나간의 상대적인 높이차가 안테나 상호결합에 가장 큰 영향을 주는 요인으로 나타났다.