Abstract
Conformal methods such as staircase approximation and effective medium theory have been used to model arbitrary dielectric surfaces in Cartesian FDTD(finite-difference time-domain) grids. However, the staircase approximation doesn't guarantee accurate results and the effective medium theory cannot be applied for frequency dispersive medium. In this paper, a simple conformal method is introduced for analyzing arbitrary dielectric surfaces. These arbitrarily shaped dielectric surfaces make nonuniformly filled FDTD cells. E(H)-field in a nonuniformly filled FDTD cell is calculated by considering the cell as the combination of two kinds of uniformly filled cells whose material boundaries are normal and parallel to the E(H)-field in the cell. TM scattering from a rotated 2-D dielectric and a ferrite square cylinder is analyzed to show the accuracy of the proposed method.
임의 유전체 경계변을 FDTD (finite-difference time-domain)해석할 경우 계단 끈사 방법이나 유효 유전율 방법 등의 적합법이 널리 사용된다. 그러나 계단 큰사 방법은 부정확하고 유효 유전율 방법은 주파수 분산 매질과 같은 다양한 종류의 매질에 적용하기 어려운 단점이 었다. 본 논문에서는 입의 유전체 경계변의 해석 을 위한 새로운 적합법을 소개하였다. 이러한 다양한 종류의 경계변은 불균일하게 분포된 FDTD 셀틀을 만 든다. 임의 유전체가 불균일하게 분포된 FDTD 셀을 매질 경계변과 전계(자계) 방향이 수직과 수평으로 균 일하게 분포된 두 가지 종류의 젤 조합으로 간주하여 셀 내부의 전계(자계)를 해석하는 새로운 적합법을 제 시하였다. 제시된 방법을 FDTD 정규 격자 구조에 대해서 비스듬히 놓여진 2차원 구형 유전체 실린더와 페 라이트 실린더의 해석에 적용하여, 본 논문의 방법이 간단하면서도 정확한 해를 얻을 수 있음을 보였다.
