• 제목/요약/키워드: finite-difference time-domain

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Novel 2D FDTD Scheme with Isotropic Dispersion Characteristics

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

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시간영역에서의 다중 입력-출력시스템의 모드매개변수 추정방법 (A Time Domain Modal Parameter Estimation Method for Multiple Input-Output Systems)

  • 이건명
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권8호
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    • pp.1997-2004
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    • 1994
  • A model analysis method has been developed in the paper. The method estimates the modal parameters of multiple input-output systems, assesses their quality, and seperates structural modes form computation ones. The modal parameter extraction algorithm is the least squares method with a finite difference model relating input and output time data. The quality of the estimated system model can be assessed in narrow frequency bands by comparing the measured and model predicted responses in time domain with the aid of digital filters. Structural modes can be effectively separated from computational ones using the convergence factor which represents the pole convergence rate. The modal analysis method has been applied to simulated and experimental vibration data to evaluate its utility and limitations.

Near-field Characterization on Light Emanated from Subwavelength Plasmonic Double Slit of Finite Length

  • Kim, Ki-Young;Goncharenko, Anatoliy V.;Hong, Jian-Shiung;Chen, Kuan-Ren
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제15권2호
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    • pp.196-201
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    • 2011
  • Near-field properties of light emanated from a subwavelength double slit of finite length in a thin metal film, which is essential for understanding fundamental physical mechanisms for near-field optical beam manipulations and various potential nanophotonic device applications, is investigated by using a three-dimensional finite-difference time-domain method. Near-field intensity distribution along the propagation direction of light after passing through the slit has been obtained from the phase relation of transverse electric and magnetic fields and the wave impedance. It is found that the near field of emerged light from the both slits is evanescent, that is consistent with conventional surface plasmon localization near the metal surface. Due to the finite of the slit, the amplitude of this evanescent field does not monotonically approach to than of the infinite slit as the slit length increases, i.e. the near-field of the longer slit along the center line can be weaker than that of the shorter one.

FDTD를 이용한 Travelling-Wave Photodetector의 주파수 특성 해석 (Analysis of Frequency Characteristic of Travelling-Wave Photodetector Using the FDTD Method)

  • 공순철;이정훈;이승진;최영완
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.14-15
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    • 2000
  • We study the microwave characteristics of traveling-wave photodetector using the finite-difference time-domain method. We present two parameters for design, the width of PIN region and the thickness of i-layer, and analyze TWPD's property in frequency domain.

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외부 전자파 펄스에 의해 여기된 전송선로 구조의 시간 영역 응답 (Time-Domain Response of Transmission-Line Structures Excited by an External Electromagnetic Pulse)

  • 김태현;정연춘;김세윤;박동철;배범열;박종한
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.239-245
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    • 1996
  • 외부 전자파펄스에 의해 여기되어지는 두 개의 선로 구조 전송선에 대한 시간 영역 응답을 시간 영역 유한 차분 (FDTD) 기법을 이용하여 분석하였다. 외부 전자파는 TEC cell을 이용하여 생성시켰다. 주파수 영역에서 측정한 실험치를 역푸리에변환을 통해 시간 영역의 값으로 바꾼 후 시간 영역의 수치해석 결과와 비교하였다.

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Broadband Finite-Difference Time-Domain Modeling of Plasmonic Organic Photovoltaics

  • Jung, Kyung-Young;Yoon, Woo-Jun;Park, Yong Bae;Berger, Paul R.;Teixeira, Fernando L.
    • ETRI Journal
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    • 제36권4호
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    • pp.654-661
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    • 2014
  • We develop accurate finite-difference time-domain (FDTD) modeling of polymer bulk heterojunction solar cells containing Ag nanoparticles between the hole-transporting layer and the transparent conducting oxide-coated glass substrate in the wavelength range of 300 nm to 800 nm. The Drude dispersion modeling technique is used to model the frequency dispersion behavior of Ag nanoparticles, the hole-transporting layer, and indium tin oxide. The perfectly matched layer boundary condition is used for the top and bottom regions of the computational domain, and the periodic boundary condition is used for the lateral regions of the same domain. The developed FDTD modeling is employed to investigate the effect of geometrical parameters of Ag nanospheres on electromagnetic fields in devices. Although negative plasmonic effects are observed in the considered device, absorption enhancement can be achieved when favorable geometrical parameters are obtained.

고차모드 시간영역 유한차분법을 이용한 원통형 메타물질 Slab의 해석 (Analysis of the Cylindrical Metamaterial Slab Using the Higher Order-mode Finite Difference Time Domain Method)

  • 홍익표
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.38-44
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고차모드 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 원통형 메타물질 Slab의 주파수 영역 특성을 정확하게 구하는 방법을 연구하였다. 메타물질의 해석방법에는 분산매질 FDTD방정식이 가장 광범위하게 사용되는데 주파수 분산특성을 갖는 유전율과 투자율 모델을 가정하기 때문에, 주파수 응답특성을 구하기 위해서는 주파수 영역에서 차분방정 식을 전개해야 한다. 본 논문에서는 고차모드 FDTD 방법을 유도하여 기존의 분산매질 FDTD 방법과 비교하여 유전체물질에서는 동일한 결과를 얻을 수 있지만 메타물질 해석에서는 오차가 발생을 한다는 것을 확인하였다. 원통형 메타물질 Slab을 해석하기 위해서 고차모드 FDTD 방법을 이용하면 계산오차를 줄일 수 있고 정확한 주파수 특성을 얻을 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법을 사용하면 메타물질을 이용한 다양한 회로구조에 대하여 정 확한 주파수 특성을 얻을 수 있다.

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
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    • 제27권11호
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    • pp.1012-1018
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    • 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.

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
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    • 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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    • pp.119-124
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    • 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.

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