Abstract
The Perfectly Matched Layer(PML) provide good performance in absorption over a wide frequency range and is an appropriate ABC for waveguides with high dispersion. In this paper, a novel algorithm is proposed to improve the computational efficiency of the PML. In the input and output ports, the fields are decomposed into a series of modes, and then an appropriate ABC is applied to each mode. CPU time and memory storage requirements are greatly reduced, since the computational region is analyzed in one dimension. A WG-90 rectangular waveguide with a thick asymmetric iris is analyzed by Finite-Difference Time-Domain(FDTD) simulations with the conventional PML and the proposed one-dimensional (1-D) PML. Numerical results show that the computational efficiency is significantly improved by the proposed method.
PML(Perfectly Matched Layer)은 넓은 주파수 대역에서 우수한 흡수 성능을 나타내므로 분산 특성이 강한 도파관 구조에 적합한 흡수경계조건이다. 본 논문에서는 기존의 PML의 계산 효율을 향상시키기 위해 새로운 알고리듬을 제안한다. 제안된 방법은 입/출력 포트의 한 변에서 필드를 모드로 전개한 후, 모드에 따라 홉수 경계조건을 적용한다. 제안된 방법은 1차원으로 계산 영역을 해석하므로 메모리와 계산 시간이 절약된다. 두 께가 두꺼운 비대칭 아이리스를 갖는 WG-90 구형도파관을 기존의 PML과 본 논문에서 제안한 1차원 모드 P PML을 적용하여 유한차분 시간영역법으로 해석을 한다. 제안된 방법의 계산 효율이 매우 뛰어남을 수치 계산을 통해 알 수 있다.
