전기전자학회논문지 (Journal of IKEEE)

  • 제23권2호
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  • Pages.614-621
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  • 2019
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  • 1226-7244(pISSN)
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  • 2288-243X(eISSN)
한국전기전자학회 (Institute of Korean Electrical and Electronics Engineers)
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Block Matrix Preconditioner와 IE-FFT를 이용한 침투 가능한 구조물의 전자기 산란해석에 관한 연구

A Study on Electromagnetic Scattering Analysis of Penetrable Objects Using Block Matrix Preconditioner(BMP) and IE-FFT

  • Kang, Ju-Hwan (Defense Agency of Technology and Quality, 2nd Aeronaitical systems team)
  • 투고 : 2019.05.29
  • 심사 : 2019.06.26
  • 발행 : 2019.06.30
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초록

본 논문은 integral equation-fast Fourier transform(IE-FFT)과 block matrix preconditioner(BMP)를 이용하여 침투 가능한 구조물의 전자기 산란 문제를 다룬다. IE-FFT는 모멘트 법(the method of Moments : MoM)에 의해 형성된 행렬방정식의 해를 계산하기 위하여 반복법의 연산량을 상당히 개선할 수 있다. 또한 전기적으로 커다란 구조물로부터 형성된 행렬방정식에 BMP가 적용된 반복법을 적용하면 반복 횟수를 크게 줄여 행렬방정식의 해를 빠르게 계산할 수 있다. 수치해석 결과는 IE-FFT와 BMP를 적용하여 침투 가능한 구조물의 전자기 산란 문제를 빠르고 정확하게 계산할 수 있음을 보여준다.

In this paper, we presents the integral equation-fast Fourier transform(IE-FFT) and block matrix preconditioner (BMP) to solve electromagnetic scattering problems of penetrable structures composed of dielectric or magnetic materials. IE-FFT can significantly improve the amount of calculation to solve the matrix equation constructed from the moment method(MoM). Moreover, the iterative method in conjunction with BMP can be significantly reduce the number of iterations required to solve the matrix equations which are constructed from electrically large structures. Numerical results show that IE-FFT and block matrix preconditioner can solve electromagnetic scattering problems for penetrable objects quickly and accurately.

키워드

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Fig. 1. Principle of Surface Equivalent. 그림 1. 표면 등가 원리

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Fig. 2. Cells and grids constructed on the structures to be analyzed. 그림 2. 해석 대상이 되는 구조물 위에 생성된 셀과 격자

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Fig. 3. The bistatic RCS pattern of a sphere with 5 λ radius. 그림 3. 구성된 5 λ 반경을 가진 구의 바이스태틱 레이더단면적 패턴

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Fig. 4. The bistatic RCS pattern of a cone-sphere with 1m radius and the total length of 11m. 그림 4. 반경 1m, 전체길이 11m인 콘스피어의 바이스태틱 레이더단면적 패턴

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Fig. 5. The bistatic RCS pattern of a cone-sphere with 1m length. 그림 5. 길이가 1 m인 큐브의 바이스태틱 레이더단면적 패턴

Table 1. Comparison of GMRES, BMP-GMRES for the scattering problems of penetrable objects. 표 1. 침투 가능한 구조물의 산란 문제를 위한 GMRES, BMP-GMRES의 비교

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