The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회)
권호 표지

Wavelet-Galerkin Scheme of Inhomogeneous Electromagnetic Problems in the time Domain

  • 정영욱 (에이스테크놀로지 통신기술연구소) ;
  • 이용민 (한국과학기술원 복합기능 세라믹 연구센터) ;
  • 최진일 (광운대학교 전자공학과) ;
  • 나극환 (광운대학교 전자공학과) ;
  • 강준길 (광운대학교 전자공학과) ;
  • 신철재 (아주대학교 전자공학과)
  • Published : 1999.08.01
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Abstract

A wavelet-Galerkin scheme based on the time-dependent Maxwell's equations is presented. Daubechies wavelet with two vanishing wavelet moments is expanded for basis function in spatial domain and Yee's leap-frog approach is applied. The shifted interpolation property of Daubechies wavelet family leads to the simplified formulations for inhomogeneous media without the additional matrices for the integral or material operator. The stability condition is formulated. The dispersion characteristics are analyzed and compared with those of finite difference time domain and multiresolution time domain methods. The analyses show the excellent trade-off between the regularity and the support width of the basis function. Although the basis function has only two vanishing wavelet moments, it is enough to provide negligible dispersive error in the numerical analysis and its compact support enables only several involved terms per nodes. The storage effectiveness, execution time reduction and accuracy of this scheme are demonstrated by calculating the resonant frequencies of the homogeneous and inhomogeneous cavities.

본 논문은 시변 맥스웰 방정식에 기초한 웨이브릿-갤러킨 설계를 제안하였다. 두 개의 모멘트 함수가 0 이 되는 Daubechies 웨이브릿 함수를 기저함수로 전개하고 Yee가 제안한 Leap-frog 접근법을 적용하였다. D Daubechies 웨이브릿의 변위된 보간 특성을 이용하여 적분이나 매체 연산자에 대한 부가적인 행렬이 필요없 는 방정식을 유도하였다 안정화 조건을 유도하고 분산특성을 분석한 후 유한차분 시간영역법과 다해상도 시 간영역법의 결과와 비교하였고. 분산특성의 분석을 통해 기저함수의 정규성(Regularity)과 받침폭(Support width) 사이의 균형을 확인했다. 기저함수가 단 2개의 0이 되는 웨이브릿 모멘트 함수를 가지지만. 이는 수치 해석 상에서 무시할 수 있는 분산 오류를 수반하였고, 컴팩트 받침(Compact support)에 의해 노드 당 적은 수의 계수만이 고려되었다. 제안된 설계의 저장계수의 효율, 실행 시간의 감소와 정확도를 균일 공진기와 비 균일 공진기의 공진주파수 해석을 통해 검증하였다.

Keywords

References

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