Abstract
The method of moments has been widely used in the analysis of TM scattering problems. Recently, significant advances in the development of fast and efficient techniques for solving large problems have been reported. In such methods, iterative matrix solvers are preferred by virtue of their speed and low memory requirements. But for near resonant and strong multiple scattering problems, e.g., involving an aircraft engine inlet, a large number of iterations is required for convergence. In this paper, an efficient approximate inverse based preconditioner is used to reduce this number of iterations. By using the matrix partitioning method, the computational is used to reduce this number of iterations. By using the matrix partitioning method, the computational cost for obtaining the approximate inverse is reduced to O(N). We apply this preconditioner to an O(NlogN) algorithm, the multilevel fast multipole algorithm, for the aircraft engine inlet problem. The numerical results show the efficiency of this preconditioner.
모멘트법은 전자파산란문제에 널리 사용되고 있는데, 최근에 대용량의 문제를 빠르고 효율적으로 풀 수 있는 기법들에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 대부분의 이런 기법에는 계산속도나 기억용량을 효율적으로 이용할 수 있는 반복법을 사용해서 행렬방정식을 풀게 되는데, 유사공진특성을 갖는 물체에 대한 산란은 물체 내부에서 전자파가 공진하는 특성을 가지므로 반복해법올 이용하여 적분방정식을 풀 경우 수렴이 잘 되지 않거나, 수렴되기까지 많은 반복회수를 필요로 한다. 본 논문에서 사용된 MLFMA(Muli-level Fast Multipole Algorithm)는 FMM(Fast Multipole Method)을 다층으로 확장한 알고리듬으로 반복회수당 계산시간을 O(NlogN)으로 줄일 수 있다. 이 MLFMA를 유사공진형구조에 적용하고, 또한 행렬식을 블록밴드행렬 전처리를 하여 반복회수를 감소시켰다. 여기서 사용된 전처리행렬은 행렬분할법을 이용하여 O(N)의 계산시간으로 구할 수 있으므로, 미지수가 많을 때는 전처리행렬을 구하는데 드는 추가계산시간을 무시할 수 있다. 여기서 제안된 방법을 비행기의 공기유입구에 대한 TM전자파산란 계산에 적용하여 효율성을 보였다