• Title/Summary/Keyword: Finite difference time domain method

검색결과 360건 처리시간 0.026초

Analysis of Shielded Twisted Pair Cable to External Field Coupling by Expanded Chain Matrix Modeling

  • Cho, Yong-Sun;Jung, Hyun-Kyo;Cheon, Changyul;Chung, Young-Seek
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
    • /
    • 제9권6호
    • /
    • pp.2049-2057
    • /
    • 2014
  • In this paper, a numerical method for analyzing coupling between high-altitude electromagnetic pulse (HEMP) as external field and a shielded twisted pair (STP) cable is proposed, which is based on an expanded chain matrix. Load responses of electromagnetic (EM) field excitation in uniform transmission line (TL) are solved by Baum-Liu-Tesche (BLT) equations in frequency domain, however, it is difficult to apply BLT equations to solve load responses of STP cable because the iteratively changing configuration of each twisted pairs are involved in cable. To avoid this problem and decrease memory and CPU time, we proposed the expanded chain matrix modeling method that is calculated using ABCD parameters, and applied multi-conductor transmission line (MTL) theory to consider the EMP coupling effectiveness of each twisted pairs. The results implemented by the proposed method are presented and compared with those obtained by the finite-difference time domain (FDTD) method as a kind of 3D full wave analysis.

콘크리트 내의 공동탐사를 위한 전자기파 모델링 (A Study on the Modeling of Electromagnetic Wave Propagation for the Detection of a Delamination in Concrete Specimens)

  • 조윤범;임홍철
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
    • /
    • pp.119-124
    • /
    • 2000
  • The radar method is becoming one of the major nondestructive testing (NDT) techniques for concrete structures. Numerical modeling of electromagnetic wave is needed to analyze radar measurement results and to study the influence of measurement parameters on the radar measurements. Finite difference-time domain (FD-TD) method is used to simulate electromagnetic wave propagation through concrete specimens. Three concrete specimens with a 25 mm delamination embedded at 25 mm, 50 mm, and 75mm depth are modeled in 3-dimension. Also, thickness change of delamination and permittivity change are modeled.

  • PDF

LMDS용 평면형 안테나의 실용화 방안 (A Study on the Practice Method of Planar Antenna for LMDS)

  • 이형수;설동범;이윤경;윤현보
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제11권3호
    • /
    • pp.474-483
    • /
    • 2000
  • 본 논문에서는 LMDS용 평변형 안테나로 28 GHz에서 동작하는 LTS 안테나와 Vivaldi 안테나를 시간영역 유한차분법(Finite Difference Time Domain Method)를 이용하여 최적화한 후 제작 및 측정하였다. 부엽의 크기 를 줄이기 위하여 corrugation 구조를 설계한 평변형 안테나에 적용하여 FDTD 방법으로 최적화 한 후, 제작 및 측정하였다. 측정결과, corrugation 구조를 갖는 LTS 안테나와 Vivaldi 안테나의 부엽의 크기가 약 4 dB 감소됨을 확인하였다.

  • PDF

시간 영역 유한 차분법(FDTD)을 이용한 비등분 Wilkinson 전력 분배기의 해석 (An Analysis of the Unequal Wilkinson Power Divider Using the Finite-Difference Time-Domain (FDTD) Method)

  • 김광조;김형훈;김형동
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제9권6호
    • /
    • pp.715-724
    • /
    • 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.

  • PDF

유한차분 시간영역법을 이용한 갭 결합 마이크로 스트립 패치안테나의 설계 및 해석 (Design and Analysis of Gap Coupled Microstrip Patch Antenna using the FDTD method)

  • 신호섭
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.389-393
    • /
    • 2009
  • 본 논문에서는 유한차분 시간영역법(Finite Difference Time Domain method)을 이용하여 단일 패치를 갖는 마이크로스트립 안테나와 2개의 패치를 갖는 광대역 갭 결합 마이크로스트립 패치안테나를 설계 및 해석하였다. 반사파를 최소로 하기 위해 Mur의 2차 흡수경계조건을 적용하였다. 이 안테나의 구동패치의 길이와 폭, 기생패치의 길이와 폭, 구동패치와 기생패치의 간격 등에 의한 반사손실, 전압정재파비, 입력 임피던스 등의 주파수 응답 특성을 해석하여 최적의 광대역 안테나의 설계치를 보여 주었고 이로부터 복사패턴을 제시하였다. 또한 광대역 안테나 특성이 일어나는 원인을 분석하였다.

  • PDF

콘크리트 내부 탐사를 위한 전자기파의 2차원 모델링 (2-D Modeling of Electromagnetic Waves for the Probing of Concrete)

  • 조윤범;임홍철
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2000년도 가을 학술발표회논문집
    • /
    • pp.18-23
    • /
    • 2000
  • The radar method is becoming one of the major nondestructive testing (NDT) techniques for concrete structures. Numerical modeling of electromagnetic wave is needed to analyze radar measurement results and to study the influence of measurement parameters on the radar measurements. Finite difference-time domain (FD-TD) method is used to simulate electromagnetic wave propagation through concrete specimens. Three concrete specimens with a 19.1 mm rebar embedded at 40 mm, 60 mm, and 80 mm depth are modeled in 3-dimension. As results, 2-D image processing scheme of modeling data has been developed and applied to the imaging of steel bars inside concrete.

  • PDF

FDTD 방법을 이용한 2차원 황자 크리스탈의 밴드 구조와 분산 곡선의 계산 (Calculation of band structures and dispersion surfaces in two-dimensional photonic crystals using the FDTD method)

  • 홍수완;김창모;정교방
    • 한국광학회지
    • /
    • 제12권6호
    • /
    • pp.479-484
    • /
    • 2001
  • 광자 크리스탈의 광자 밴드갭이나 비정상적인 광 분산 현상 등의 특성을 분석하려면 광자 크리스탈 구조에 따른 밴드 구 조와 분산 곡선의 계산이 필요하다. 본 논문에서는 시간 영역에서의 계산 방법인 Finite-Difference Time-Domain방법과 주기적 경계 조건을 이용하여 밴드 구조와 분산 곡선을 계산하였으며, 몇 가지 간단한 2차원 크리스탈 구조에 대하여 그 계산 결과를 제시하였다. 또한 밴드갭 내부에 존재하고, 공간적으로 지역화된 디펙트 모드를 계산하였다.

  • PDF

이차원과도열전도에 대한 음함수형 유한차분법의 정도에 미치는 공간증분 및 시간간격의 영향 (Effects of Space Increment and Time Step to the Accuracy of the Implicit Finite Difference Method in a Two-Dimensional Transient Heat Conduction Problem)

  • 조권옥;이용성;오후규
    • 한국수산과학회지
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.15-22
    • /
    • 1985
  • The study on computation time, accuracy, and convergency characteristic of the implicit finite difference method is presented with the variation of the space increment and time step in a two-dimensional transient heat conduction problem with a dirichlet boundary condition. Numerical analysis were conducted by the model having the conditions of the solution domain from 0 to 3m, thermal diffusivity of 1.26 $m^2/h$, initial condition of 272 K, and boundary condition of 255.4 K. The results obtained are summarized as follows : 1) The degree of influence with respect to the accuracy of the time step and space increment in the alternating-direction implicit method and Crank-Nicholson implicit method were relatively small, but in case of the fully implicit method showed opposite tendency. 2) To prescribe near the zero for the space increment and tine step in a two dimensional transient problem were good in a accuracy aspect but unreasonable in a computational time aspect. 3) The reasonable condition of the space increment and the time step considering accuracy and computation time could be generalized with the Fourier modulus increment, F, ana dimensionless space increment, X, irrespective of the solution domain.

  • 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.

FDTD/GPOF법을 이용한 Microstrip Line 불연속부의 해석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Discontinuity of Microstrip Line Using FDTD/GPOF Method)

  • 김동일;이태형
    • 한국항해학회지
    • /
    • 제22권1호
    • /
    • pp.15-22
    • /
    • 1998
  • In this paper, discontinuity parts in microstrip line with $\lambda$/4 open stub and one in crank type have been anlayzed by using FDTD(Finite-Difference Time-Domain) analysis method. The noise components, in this case, are occred at the discontinuites of the given microstrip lines, the complex poles were extracted by the analysis using GPOF (Generalized Pencil-of Function) method from electric field of time domain. It has, then, been found that the noise level and the noise frequency components included in signal could be derived.

  • PDF