• 제목/요약/키워드: Finite Difference Time Domain(FDTD)

검색결과 311건 처리시간 0.021초

FDTD 알고리즘을 이용한 누설 동축 케이브르이 전파 특성 해석 (An analysis of electromagnetic wave properties of the leaky coaxial cable using the finite difference time domain algorithm(FDTD))

  • 홍용인;손동인;김태원;김정기;남호석
    • 전자공학회논문지A
    • /
    • 제33A권5호
    • /
    • pp.94-101
    • /
    • 1996
  • The purpose of this paper is to analyze the field distribution and the current distribution of leaky coaxial cable with the finite difference-tiem domain(FDTD) algorithm. finite difference equations of maxwell's equations are defined in cylindrical coordinate systems. To simulate the unbounded problem like a free space, the Mur's absorbing boundary conditon is also used. After modeling the leaky coaxial cable with the three dimensional grid structure, the transient resoponse of th efield distribution and the current distribution are depicted in the time domain.

  • PDF

Novel 2D FDTD Scheme with Isotropic Dispersion Characteristics

  • Koh, Il-Seuk;Kim, Hyun;Yook, Jong-Gwan
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
    • /
    • pp.183-186
    • /
    • 2005
  • 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.

  • PDF

Compact 2D ADI-FDTD를 이용한 도파관 구조의 분산특성 연구 (Dispersion Analysis of the Waveguide Structures by Using the Compact 2D ADI-FDTD)

  • 어수지;천정남;박현식;김형동
    • 대한전자공학회논문지TC
    • /
    • 제39권10호
    • /
    • pp.38-45
    • /
    • 2002
  • 본 논문에서는 기존의 Compact 2D FDTD(Finite-Difference Time-Domain)에 대한 고속 알고리즘으로써 시간간격 △t가 안정조건(Stability Condition)에 의해 제한받지 않는 Compact 2D ADI(Alternating Direction Implicit)-FDTD 차분식을 제안하였다. 또한 구현된 알고리즘의 정확성 및 효율성을 검증하기 위하여 내부가 공기로 채워져 있는 구형(Rectangular) 도파관과 차폐된 전송선로를 해석하였다. 본 논문의 결과는 기존의 Compact 2D FDTD의 결과 및 해석적인 해와 매우 잘 일치하며, 계산 소요시간도 기존의 Compact 2D FDTD에 비해 상당히 절약되었음을 확인하였다. 제안된 알고리즘은 도파관 구조의 분산 특성 연구에 있어 효율적인 고속화 기술로서 의미가 있다고 할 수 있다.

시간 영역 유한 차분법(FDTD)을 이용한 마이크로파 대역의 압전 박막 공진기 해석 (Finite Difference Time Domain Analysis for Film Bulk Acoustic Wave Resonator used in Microwave Region)

  • 송영민;정재호;이용현;이정희;최현철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
    • /
    • pp.489-492
    • /
    • 2000
  • Film Bulk Acoustic Wave Resonator(FBAR) used in microwave region was analyzed with Finite Difference Time-Domain Methods(FDTD) in this paper. FBAR have been analyzed with one dimensional Mason model analysis or Finite Element methods(FEM), but the first couldn't analyze effect of area variation and spurious characteristics, the second had difficulty in element separation because of thin electrode. So in this paper FBAR was analyzed by Finite Difference Time-Domain Methods and it's results were transformed to frequency domain using Discrete Fourier Transform.

  • PDF

도파관 구조에서의 효율적인 분산특성 연구를 위한 Haar 웨이블릿 기반 Compact 2D MRTD (Haar-Wavelet-Based Compact 2D MRTD for the Efficient Dispersion Analysis of the Waveguide Structures)

  • 천정남;어수지;박현식;김형동
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제12권7호
    • /
    • pp.1131-1138
    • /
    • 2001
  • 본 논문에서는 기존의 Compact 2D FDTD(Finite-Difference Time-Domain)에 대한 고속화 알고리즘으로써 Haar 웨이블릿 기반 Compact 2D MRTD(MultiResolution Time-Domain) 차분식을 제안하였다. 구현된 알고리즘을 이용하여 내부가 공기로 태워져 있는 구형 도과관과 포과관 내부치 일부가 유전체로 채워져 있는 구형 도파관을 해석하였다. 본 논문의 결과는 기존의 Compact 2D FDTD치 결과 및 해석적인 해와 매우 잘 일치한다. 또한 계산 소요시간이 기존의 Compact 2D FDTD에 비해 절반 가까이 절약되었음을 확인하였다. 제안된 알고리즘은 도파관 구조의 분산 특성 연구에 있어 효율적인 고속화 기술로서 의미가 있다고 할 수 있다.

  • PDF

손실 매질에 대한 Isotropic-Dispersion 유한 차분식의 2D Crank-Nicolson FDTD 기법 (2D Crank-Nicolson FDTD Method Based on Isotropic-Dispersion Finite Difference Equation for Lossy Media)

  • 김현;고일석;육종관
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제21권7호
    • /
    • pp.805-814
    • /
    • 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.

FDTD Analysis of Electromagnetic Wave Propagation in an Inhomogeneous Ionosphere under Arbitrary-Direction Geomagnetic Field

  • Kweon, Jun-Ho;Park, Min-Seok;Cho, Jeahoon;Jung, Kyung-Young
    • Journal of electromagnetic engineering and science
    • /
    • 제18권3호
    • /
    • pp.212-214
    • /
    • 2018
  • The finite-difference time-domain (FDTD) model was developed to analyze electromagnetic (EM) wave propagation in an inhomogeneous ionosphere. The EM analysis of ionosphere is complicated, owing to various propagation environments that are significantly influenced by plasma frequency, cyclotron frequency, and collision frequency. Based on the simple auxiliary differential equation (ADE) technique, we present an accurate FDTD algorithm suitable for the EM analysis of complex phenomena in the ionosphere under arbitrary-direction geomagnetic field. Numerical examples are used to validate our FDTD model in terms of the reflection coefficient of a single magnetized plasma slab. Based on the FDTD formulation developed here, we investigate EM wave propagation characteristics in the ionosphere using realistic ionospheric data for South Korea.

H(2,4) 기법을 기반으로 한 저분산 FDTD 기법의 손실 매질의 광대역 해석을 위한 최적화 방법 (Optimization of Extremely Low Numerical-Dispersion FDTD Method Based on H(2,4) Scheme for Wideband Analysis of Lossy Dielectric)

  • 오일영
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제29권3호
    • /
    • pp.225-232
    • /
    • 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.

낙뢰에 노출된 높은 도전성 구조체의 간접적 영향 분석을 위한 전자파 해석기법 연구 (Research on the Electromagnetic Analysis Method of Indirect Effects on a High-Conductive Structure Exposed by Lightning)

  • 조제훈;이진호;태현성;정경영
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제27권11호
    • /
    • pp.1012-1018
    • /
    • 2016
  • 본 논문은 유한 차분 시간 영역(FDTD: Finite-Difference Time-Domain)법을 이용하여 낙뢰에 노출된 항공기와 같이 높은 도전성 물질로 구성된 구조체의 간접적 영향 분석을 위한 전자파 해석기법 연구를 수행하였다. 간접적 영향 분석을 위해 사용되는 낙뢰 파형은 매우 낮은 주파수 특성을 가지며, 알루미늄과 탄소섬유복합물질과 같이 높은 도전성 물질들로 구성된 구조체는 매우 짧은 표피 깊이를 가지고 있기 때문에 일반적인 3차원 FDTD법을 이용하여 해석을 수행할 경우, 매우 많은 메모리와 해석시간이 요구된다. 본 연구팀에서는 낙뢰 특성과 높은 도전율을 갖는 구조에 적합한 전자파 해석기법을 개발하였다. 개발된 해석 기법은 2차원 FDTD와 INBC(Impedance Network Boundary Condition) 알고리즘을 적용하였으며, 개발된 해석기법을 이용하여 낙뢰에 노출된 구조체의 간접적 영향을 분석하였다.

유한차분 시간영역 알고리듬을 이용한 누설 동축 케이블의 전자파 특성에 관한 연구 (A study on the electromagnetic wave properties of the leaky coaxial cable with the finite difference time domain (FDTD) algorithm)

  • 홍용인;김정기
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제21권11호
    • /
    • pp.2954-2965
    • /
    • 1996
  • In this paper, the electromagnetic field characteristics of leaky caxial cable are anlyzed by using the finite difference-time domain(FDTD) technique. Finite difference equations of Maxwell's equations are definedin cylindrical coordinate systems. To simulate the open boundary problem like a free space, the Mur's Absorbing Boundary condition(Mur-ABC) is also used. After modeling the leaky coaxial cable with the three dimensional grid structure, the transient response of the field distribution and the current distribution, the field pattern, the coupling effect are depicted in the time domain.

  • PDF