• 제목/요약/키워드: Combined Field Integral Equation

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결합 적분방정식을 이용한 삼차원 임의형태 도체 구조물의 전자파 지연산란 해석 (Analysis of Transient Scattering from Arbitrarily Shaped Three-Dimensional Conducting Objects Using Combined Field Integral Equation)

  • 정백호
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제51권11호
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    • pp.551-558
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    • 2002
  • A time-domain combined field integral equation (CFIE) is presented to obtain the transient scattering response from arbitrarily shaped three-dimensional conducting bodies. This formulation is based on a linear combination of the time-domain electric field integral equation (EFIE) with the magnetic field integral equation (MFIE). The time derivative of the magnetic vector potential in EFIE is approximated using a central finite difference approximation and the scalar potential is averaged over time. The time-domain CFIE approach produces results that are accurate and stable when solving for transient scattering responses from conducting objects. The incident spectrum of the field may contain frequency components, which correspond to the internal resonance of the structure. For the numerical solution, we consider both the explicit and implicit scheme and use two different kinds of Gaussian pulses, which may contain frequencies corresponding to the internal resonance. Numerical results for the EFIE, MFIE, and CFIE are presented and compared with those obtained from the inverse discrete Fourier transform (IDFT) of the frequency-domain CFIE solution.

유전체의 전자기 과도산란 해석을 위한 시간영역 결합 적분방정식 (Time Domain Combined Field Integral Equation for Transient Electromagnetic Scattering from Dielectric Body)

  • 김청수;안현수;박재권;정백호
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권12호
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    • pp.626-633
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    • 2004
  • In this paper, we present a time domain combined field integral equation (TD-CFIE) formulation to analyze the transient electromagnetic response from three-dimensional dielectric objects. The solution method in this paper is based on the method of moments (MoM) that involves separate spatial and temporal testing procedures. A set of the RWG (Rao, Wilton, Glisson) functions Is used for spatial expansion of the equivalent electric and magnetic current densities and a combination of RWG and its orthogonal component is used as spatial testing. We also investigate spatial testing procedures for the TD-CFIE to select the proper testing functions that are derived from the Laguerre polynomials. These basis functions are also used for temporal testing. Use of this temporal expansion function characterizing the time variable enables one to handle the time derivative terms in the integral equation and decouples the space-time continuum in an analytic fashion. Numerical results computed by the proposed formulation are presented and compared with the solutions of the frequency domain combined field integral equation (FD-CFIE).

결합 적분방정식을 이용한 삼차원 임의형태 유전체의 전자파 산란 해석 (Analysis of Electromagnetic Scattering from Arbitrarily Shaped Three-Dimensional Dielectric Objects Using Combined Field Integral Equation)

  • 정백호;한상호;이화용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권10호
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    • pp.27-37
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    • 2002
  • 본 논문에서는 주파수 영역에서 3차원 임의형태의 유전체 산란 해석을 위하여 다양한 결합 적분방정식(combined field integral equation, CFIE)의 구성을 제안한다. 서로 다른 시험 함수의 조합으로 8 가지의 CFIE를 제안하였다. 본 논문의 목적 중의 하나는 제안된 모든 CFIE가 구조물의 내부공진 주파수에서 공진문제를 극복하지 못함을 보이는 것이다. 또한 이 8가지의 CFIE는 네 개의 항으로 구성되는데, 이 중에서 하나를 무시하는 방법으로 16가지의 새로운 CFIE를 제안하였다. 수치 예로서 유전체로부터의 원거리장과 레이다 단면적(radar cross section, RCS) 계산 결과들을 보이며, 제안되는 각 CFIE의 동작 특성을 비교하여 고찰하였다.

유전체로 코팅된 임의 형태 도체의 안정된 전자파 산란 해석 (Stable Analysis of Electromagnetic Scattering from Arbitrarily Shaped Conductors Coated with a Dielectric Material)

  • 한상호;정백호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.1225-1231
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    • 2003
  • 본 논문에서는 유전체로 코팅된 3차원 임의 형상 도체의 전자파 산란 문제를 해석할 수 있는 결합적분방정식 (combined field integral equation, CFIE)의 해법을 제안한다. 본 논문의 목적은 구조물의 내부 공진주파수에서도 CFIE로부터 안정된 해를 얻을 수 있음을 보이는 것이다. 유전체로 코팅된 도체 구조에 대하여 제안된 방법으로 계산된 레이더 단면적(radar cross section, RCS)을 보이고 다른 방법에 의한 해들과 비교한다.

도체 구조물의 과도 산란 해석을 위한 결합 적분방정식의 안정된 MOT 기법 (A Stable MOT Scheme with Combined Field Integral Equation for the Analysis of Transient Scattering from Conducting Structure)

  • 이창화;안옥규;권우현;정백호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.427-435
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    • 2008
  • 본 논문에서는 3차원 임의 형태 도체 구조의 과도 산란 해석을 위한 결합 적분방정식(CFIE)의 안정된 MOT(Marching-On in Time) 방법을 제안한다. 결합 적분방정 식은 전장 및 자장 적분방정식의 선형적인 결합으로 구성된다. 공식의 전개 과정에서 전방 및 후방, 그리고 중앙 유한 차분을 포함시켜 일반화된 식을 구성하며, 파라미터에 의하여 유한 차분의 종류를 선택할 수 있다. 적분방정식에서 시간에 대한 미분 항을 중앙 유한 차분법으로 근사시키고, 그 외의 시간 의존 항을 평균치로 표현하였을 때, 도체로부터의 과도 산란해는 가장 안정되고 정확하였다. 중앙 유한 차분법을 적용한 MOT 기법에 의한 해를 기존의 방법과 주파수 영역 결합 적분방정식(FD-CFIE)으로부터 얻은 결과의 역 푸리에 변환과 비교한다.

시간영역 결합적분식을 이용한 도체 과도산란의 무조건 안정된 해석 (Unconditionally Stable Analysis of Transient Scattering from Conductors Using Time-Domain Combined Field Integral Equations)

  • 정백호;서정훈;이원우
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권8호
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    • pp.340-348
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    • 2003
  • 본 논문에서는 시간영역 결합적분식 (combined field integral equation, CFIE)을 이용하여 도체로부터 산란되는 전자파 과도응답을 무조건적으로 안정되게 해석할 수 있는 새로운 해법을 제안한다. 이 방법은 기존의 MOT (marching-on in time) 기법을 이용하지 않고, 모멘트법으로 공간 및 시간을 분리하여 시험 내적을 적용한다. 삼차원 임의 형태의 도체 구조를 해석하기 위하여 공간영역의 전개 및 시험함수로서 삼각형 벡터 함수를 사용한다. 시간 영역의 전개함수는 지수 감쇄함수를 라게르 함수에 곱하여 정의되며, 이 함수는 시간영역의 시험함수로도 사용된다. 제안된 방법에 의하여 계산되는 도체로부터의 과도응답은 진동없이 안정되었으며, 주파수 영역의 CFIE로부터 계산된 결과와 잘 일치하였다.

TD-CFIE Formulation for Transient Electromagnetic Scattering from 3-D Dielectric Objects

  • Lee, Young-Hwan;Jung, Baek-Ho;Sarkar, Tapan K.;Yuan, Mengtao;Ji, Zhong;Park, Seong-Ook
    • ETRI Journal
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    • 제29권1호
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    • pp.8-17
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    • 2007
  • In this paper, we present a time domain combined field integral equation formulation (TD-CFIE) to analyze the transient electromagnetic response from dielectric objects. The solution method is based on the method of moments which involves separate spatial and temporal testing procedures. A set of the RWG functions is used for spatial expansion of the equivalent electric and magnetic current densities, and a combination of RWG and its orthogonal component is used for spatial testing. The time domain unknowns are approximated by a set of orthonormal basis functions derived from the Laguerre polynomials. These basis functions are also used for temporal testing. Use of this temporal expansion function characterizing the time variable makes it possible to handle the time derivative terms in the integral equation and decouples the space-time continuum in an analytic fashion. Numerical results computed by the proposed formulation are compared with the solutions of the frequency domain combined field integral equation.

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결합 적분방정식을 이용한 임의 형태 복합구조의 레이더 단면적 산출 (Computation of Radar Cross Section from Arbitrarily Shaped Composite Objects Using Combined Field Integral Equation)

  • 한상호;정백호;윤희상
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권1호
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    • pp.41-46
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    • 2004
  • In this paper, we present a new combined field integral equation (CFIE) formulation for the analysis of electromagnetic scattering from arbitrarily shaped three-dimensional perfectly conducting and piecewise homogeneous dielectric composite body. The conducting/dielectric structures are approximated by planar triangular patches, which have the ability to conform to any geometrical surface. The surface covering the conducting body is replaced by an equivalent surface electric current and the surface of the dielectric by equivalent electric and magnetic currents. The all equivalent currents are approximated in terms of RWG (Rao, Wilton, Glisson) functions. The objective of this paper is to illustrate that the CFIE is a valid methodology in removing defects, which occur at a frequency corresponding to an internal resonance of the structure. Numerical results are presented and compared with solutions obtained using other formulations.

유전체로 코팅된 도체의 전자파 산란 (Electromagnetic Scattering from Conductors Coated with a Dielectric Material)

  • 한상호;서정훈;안종출;정백호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.82-85
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    • 2003
  • In this paper, we present the analysis of electromagnetic scattering from arbitrarily shaped three-dimensional conducting objects coated with a dielectric material. The integral equation treated here is the combined field integral equation. Numerical results of radar cross section for coated conducting structure are presented and compared with other available solutions.

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임피던스 경계면 조건을 적용한 유전체의 산란 특성 분석 (Analysis of the Scattering Property of Dielectric Scatterer with Impedance Boundary Condition)

  • 황지환;박신명;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.1087-1094
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    • 2014
  • 본 연구에서는 유전체의 산란 특성 분석을 위해 이용되는 CFIE(Combined Field Integral Equation) 모멘트법의 계산효율을 높이기 위해 임피던스 경계면 조건을 적용시킨 수치해석 기법과 그 적용 범위에 대한 분석결과를 제시한다. 임피던스 경계면의 적용은 유전체의 등가 표면 전류(Js)와 등가 표면 자류(Ms)를 하나의 전류 또는 자류 성분으로 표현할 수 있으며, 임피던스 경계면 조건을 적용해 계산효율을 높인 수치해석 기법의 정확도는 기존의 CFIE 모멘트법과 이론값(Mie-series 해법, Small Perturbation 산란모델)을 이용하여 비교/분석하였다. 임피던스 경계면 조건을 적용한 수치해석 기법의 적용 범위 상대유전율 허수부 12 이상에서 1 dB 이내의 계산 편차를 확인하였다.