• 제목/요약/키워드: FDTD(finite difference time domain)

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목조 건축물의 비파괴 검사를 위한 표면하부 탐사 레이더의 적용 가능성 검토 : FDTD 모의계산과 실험 측정 (A Feasibility Study on a Subsurface-Penetrating Radar for Nondestructive Testing of Wooden Architectures : FDTD Simulation and Laboratory Measurement)

  • 현승엽;김세윤
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.790-796
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    • 2002
  • 우리나라에는 역사적으로 아름답고 소중한 목조 건축물들이 문화재로 보존되고 있다. 그러나 목조 건축물들은 오랜 세월동안 풍화작용, 병충해 등과 같은 거친 환경조건에 노출되어 있다. 이러한 원인으로 인하여 건축물에 구조적 결함을 야기하기도 한다. 따라서 사전에 목조 건축물을 진단할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 목조 건축물의 비파괴 검사에 표면하부 탐사 레이더의 적용 가능성을 3차원 유한차분 시간영역 모의계산과 실제 측정을 통하여 조사하였다.

VLSI 인터커넥션에 대한 풀-웨이브 방법을 이용한 신호 왜곡 해석에 관한 연구 (A Study on the Signal Distortion Analysis using Full-wave Method at VLSI Interconnection)

  • 최익준;원태영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권4호
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    • pp.101-112
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    • 2004
  • 본 논문에서는 3차원 인터커넥트(3D interconnect) 구조를 해석하기 위하여 ADI-유한차분시간영역(ADI-FDTD: Alternating Direction Implicit Finite Difference Time Domain)법으로 맥스웰 회전 방정식(Maxwell's curl equation)을 계산하는 수치 해석 모델을 개발하였고, 개발한 ADI-유한차분시간영역법을 이용하여 3.3 V CMOS 기술로 설계된 샘플러 회로의 일부의 영역에 대해 컴퓨터 모의 실험 결과하여 입력된 구형 전압 신호가 금속 배선을 거치면서 5∼10 ps의 신호 지연과 0.1∼0.2 V의 신호 왜곡이 발생되는 것을 확인하였다. 결론적으로 ADI-유한차분시간영역법을 이용한 풀-웨이브 해석을 통하여 고속의 VLSI 인터커넥트에서의 전자기 현상을 정확하게 분석할 수 있음을 제시하였다.

FDTD에 의 한 금속차폐의 개구면을 통한 전파침투 연구 (An FDTD Analysis of EMP problems with the Aperture on Metal Shields)

  • 주정호;장건호;강승택;김형석
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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    • pp.238-240
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    • 2007
  • 본 논문에서는 전자기파 산란 문제를 해석하는데 있어서 중요한 기법의 하나인 유한 차분 시간영역 해석방법(FDTD : Finite-Difference Time-Domain Method)을 이용하여 금속 차폐구조의 틈새인 개구를 통한 EMC 문제를 중점적으로 다루었다. 이와같은 3차원 FDTD를 이용한 전자파 산란 문제의 해석을 통한 연구는 통신 시스템의 차폐 방안과 전자파 내부침투 문제 해결을 위한 중요한 기반 작업이 될 것으로 기대된다.

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콘크리트 벽의 비파괴검사를 위한 초광대역 레이더의 2차원 FDTD 시뮬레이션에서 안테나 모델링의 영향 (Effects of Antenna Modeling in 2-D FDTD Simulation of an Ultra-Wide Band Radar for Nondestructive Testing of a Concrete Wall)

  • 주정명;홍진영;신상진;김동현;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.98-105
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    • 2013
  • 본 논문에서는 초광대역 벽 투과 레이더를 이용한 벽 내부 진단에 대한 유한차분 시간영역(finite-difference time-domain, FDTD) 시뮬레이션과 데이터 처리 기술에 대한 연구를 소개한다. 본 연구에서는 2차원 FDTD 기법을 이용하여 실제 측정과 유사한 조건으로 시뮬레이션을 수행하기 위해 우선 전파의 감쇄, 투과 특성, 해상도 등을 고려하여 0.3~7 GHz의 초광대역을 갖는 반대 극성 비발디 안테나(anti-podal vivaldi antenna)를 설계/제작하였다. 다음으로 제작된 안테나의 방사 패턴을 측정한 후 이것을 FDTD 시뮬레이션의 소스로 사용하여 콘크리트 벽 경계면과 벽 내부의 금속으로부터 반사된 데이터를 얻었다. 다음으로 이 데이터를 처리하고 레이더 영상을 생성하여 벽 내부를 관찰하였다. FDTD 시뮬레이션에서는 일반적으로 사용되고 있는 등방성 점 소스와 다항식으로 측정된 방사 패턴을 근사화하여 소스로 적용한 2가지 경우에 대해 비교하였으며, 그 결과, 안테나 패턴을 적용했을 경우 등방성 점 소스를 사용한 경우에 비해 최대 약 2.5 dB 높은 신호 대 잡음비를 얻을 수 있었다.

실내 전파 차분의 시간영역 유한차분법에 의한 계산 (Radio wave propagation simulations of indoor by finite difference time domain method)

  • 허문만;백낙준;박항구;윤현보
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권10호
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    • pp.60-67
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    • 1997
  • This paper presents a 3-D finite difference time domain (FDTD) method used for indoor propagation simulations where the electromagnetic wav eis uniformly excited on th eone of the wall in a building and affected by an indoor obstacles. In cases of simulation and measurement, the frequency of 851 MHz is used. The conductivities of walls, floor, ceiling and indoor obstacles are measured and used for simulations. These simulations are carried out using different boundary condition such as mur's absorbing boundary condition (ABC) and perfectly matched layer (PML) technique. The PML technique is found to be well-suited to this analysis because of it's smaller computational domain than mur's ABC. The measured signal strengths are compared to simulated values with good agreement.

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환상 골진 혼 안테나의 FDTD에 의한 해석 (Analysis of Annular Corrugated Horn using FDTD)

  • 김도현;손병문;구연건
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1067-1075
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    • 2001
  • 본 논문에서는 시간영역 해석방법인 FDTD방법을 이용하여 환상 골진 혼 안테나의 corrugation의 개수와 위치를 바꿔가면서 전파반사 특성 및 방사패턴과 지향성를 분석하였다. 2차원 코딩을 함으로써 계산시간을 줄일 수 있었으며, 맥스웰 방정식을 원통좌표계로 이산화하여 코딩을 함으로써 좀더 정확한 결과를 얻을 수 있었다. corrugation이 있을 때가 없을 때보다 개구면에서 위상차가 조금 줄어들었으며 그 결과 S$_{11}$의 값과 지향성 값이 개선되었다. 그러나 corrugation 증가에 비례하여 성능이 개선되지는 아니하며 개구면에 위치한 corrugation이 안테나의 특성에 큰 영향을 줌을 알 수 있었다.

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코플래너 웨이브가이드 불연속에 대한 용량성 등가회로 모델링 (Capacitive Equivalent Circuit Modeling for Coplanar Waveguide Discontinuities)

  • 박기동;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.486-487
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    • 1997
  • 본 논문은 CPW 불연속 중 개방단, 연결된 접지면을 갖는 개방단, 캡, 개방단 CPW 스터브에 대한 순수 용량 성 집중소자 등가회로를 제시하였으며, 불연속의 불리적 차원과 주파수 함수로써 등가회로의 커패시턴스값을 나 타내었다. 커패시턴스값은 3차원 유한차분 시간영역볍(3D-FDTD)을 적용하여 계산한 주파수 영역 산란 파라미 터로부터 이끌어냈다. 개방단, 연결된 접지변을 갖는 개방단 및 캡 불연속에 대해 FDTD으로 계산한 커패시턴스 값을 3차원 유한 차분볍(3D- FDM)으로 계산한 준정적 결과와 비교하였다.

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ADI-FDTD 방법을 이용한 3차원 인터커넥트 모델링 (Modeling of 3-D Interconnect Line Using ADI-FDTD Method)

  • 최익준;김연태;원태영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권8호
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    • pp.52-63
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    • 2002
  • 본 논문에서는 3차원 인터커넥트(3-D interconnect) 구조를 해석하기 위하여 ADI-유한차분시간영역(ADI-FDTD, Alternating Direction Implicit Finite Difference Time Domain)방법으로 맥스웰 회전방정식(Maxwell's curl equation)을 계산하는 수치 해석 모델을 개발하였다. 3차원 인터커렉트 모델내의 전자기파 문제를 해석하기 위하여 맥스웰 회전 방정식을 ADI-유한차분시간영역방법으로 이산화 하였으며, ADI-유한차분시간영역의 경계에서 발생하는 반사파를 해결하기 위하여 흡수 경계 조건인 완전 정합 층 방법(PML, Perfectly Matched Layer)을 도입하였다. 개발한 ADI-유한차분시간영역방법 및 완전 정합 층의 수치 모델을 검증하기 위하여 3차원 마이크로스트립 전송선(microstrip transmission line) 구조를 3차원 그리드(grid) 구조로 모델링한 후, 시간영역에서 전계 분포를 컴퓨터로 모의 실험하였다. 그리고 본 논문에서 제안한 ADI-유한차분시간영역방법과 종래의 스탠다드 유한차분시간영역방법의 수치적 성능을 정량적으로 비교, 분석하였다.

비균일 지하에 매설된 금속관 탐지를 위한 지하탐사레이다 신호의 수치 모의계산 (Numerical Simulation of Ground-Penetrating Radar Signals for Detection of Metal Pipes Buried in Inhomogeneous Grounds)

  • 현승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.61-67
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    • 2018
  • 지하의 비균일성이 지하탐사레이다(GPR) 신호에서 금속관 탐지에 미치는 영향을 수치계산으로 조사하였다. 지하의 비균일성을 모델링하기 위해서 연속적인 랜덤 매질(CRM) 생성기법을 도입하였고, GPR 신호의 전자기 모의계산을 위해 유한차분시간영역(FDTD)법을 구현하였다. 랜덤 비균일 지하에 대한 상대 유전율 분포의 표준편차와 상관길이의 변화에 따라 매설된 금속관의 GPR 신호를 수치 모의계산으로 비교하였다. 지하의 비균일성이 증가함에 따라 지하 클러터의 영향으로 인하여 매설관에 의한 GPR 신호가 심하게 왜곡되었다.