• 제목/요약/키워드: FDTD Algorithm

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FDTD와 Genetic Algorithm을 이용한 CPW 급전 이중대역 슬랏 안테나 설계 (Design of a CPW fed dual-band slot antenna using FDTD and Genetic Algorithm)

  • 오경진;김정표;최재훈;김정일
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.278-282
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    • 2002
  • In this paper, a dual-band CPW antenna is designed with the aid of Genetic Algorithm and Finite-Difference Time-Domain method. The design goal is to minimize the magnitude of S$\sub$11/ in the frequency band between 1.8㎓ and 2.4㎓. The resonance frequencies are shifted by about 80MHz and 50MHz from the desired frequencies at 1.8㎓ and 2.4㎓ respectively. But the bandwidth agrees well with that of Simulation.

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Full-Wave Analysis of Microwave Amplifiers with Nonlinear Device by the FDTD Algorithm

  • Kang, Hee-Jin;Park, Jae-Hoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제2권2호
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    • pp.81-86
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    • 2002
  • This paper presents the full wave analysis of microwave circuits with nonlinear device using the finite difference time domain method. The equivalent current source is used to model nonlinear device and all the electric field components at the nonlinear device are updated by FDTD algorithm. The currents and voltages of nonlinear device are calculated by the state equations and iteration method. To validate the proposed method, the S-parameters of NEC NE72089 MESFET in various conditions are analyzed and the results are compared with those of the ADS. The proposed method is applied to the analysis of a microwave amplifier, which includes NEC NE72089 MESFET. The analysis results obtained by the present method show good agreement with those of the ADS.

Time-reversal microwave focusing using multistatic data

  • Won-Young Song;Soon-Ik Jeon;Seong-Ho Son;Kwang-Jae Lee
    • ETRI Journal
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    • 제46권2호
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    • pp.333-346
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    • 2024
  • Various techniques for noninvasively focus microwave energy on lesions have been proposed for thermotherapy. To focus the microwave energy on the lesion, a focusing parameter, which is referred to as the magnitude and phase of microwaves radiated from an external array antenna, is very important. Although the finite-difference time-domain (FDTD)-based time-reversal (TR) focusing algorithm is widely used, it has a long processing time if the focusing target position changes or if optimization is needed. We propose a technique to obtain multistatic data (MSD) based on Green's function and use it to derive the focusing parameters. Computer simulations were used to evaluate the electric fields inside the object using the FDTD method and Green's function as well as to compare the focusing parameters using FDTD- and MSD-based TR focusing algorithms. Regardless of the use of Green's function, the processing time of MSD-based TR focusing algorithms reduces to approximately 1/2 or 1/590 compared with the FDTD-based algorithm. In addition, we optimize the focusing parameters to eliminate hotspots, which are unnecessary focusing positions, by adding phase-reversed electric fields and confirm hotspot suppression through simulations.

FDTD Analysis of Electromagnetic Wave Propagation in an Inhomogeneous Ionosphere under Arbitrary-Direction Geomagnetic Field

  • Kweon, Jun-Ho;Park, Min-Seok;Cho, Jeahoon;Jung, Kyung-Young
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권3호
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    • pp.212-214
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    • 2018
  • The finite-difference time-domain (FDTD) model was developed to analyze electromagnetic (EM) wave propagation in an inhomogeneous ionosphere. The EM analysis of ionosphere is complicated, owing to various propagation environments that are significantly influenced by plasma frequency, cyclotron frequency, and collision frequency. Based on the simple auxiliary differential equation (ADE) technique, we present an accurate FDTD algorithm suitable for the EM analysis of complex phenomena in the ionosphere under arbitrary-direction geomagnetic field. Numerical examples are used to validate our FDTD model in terms of the reflection coefficient of a single magnetized plasma slab. Based on the FDTD formulation developed here, we investigate EM wave propagation characteristics in the ionosphere using realistic ionospheric data for South Korea.

FDTD법을 이용한 광도파로 해석 (Optical Waveguide Analysis by using the FDTD Method)

  • 김태용;이훈재
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.59-60
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    • 2013
  • 광도파로를 해석하기 위해서 FDTD법을 이용하였다. 그러나 광도파로의 구조는 구동 주파수의 파장에 비하여 상대적으로 크고, 주기적인 구조 특성을 가지고 있다. 따라서 도파로의 해는 한 주기에 해당하는 구조를 대상으로 주기적 경계조건을 적용하여 구할 수 있다. 본 논문에서는 서로 다른 매질 등으로 구성되는 도파로를 대상으로 주기적 경계조건을 적용하고 그 특성을 해석하였다.

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FDTD 방법을 이용한 간단한 건물 구조의 광대역 차폐 효과에 관한 연구 (Study on Wideband Shielding Effects of Simple Building Structures Using FDTD Method)

  • 조제훈;하상규;박성민;추광욱;주세훈;김형동;정경영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.748-751
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    • 2013
  • 본 논문은 유한 차분 시간 영역(FDTD: Finite-Difference Time-Domain)법을 이용하여 간단한 건물 구조의 광대역 복사성 펄스 결합에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 건물을 콘크리트와 유리로 구성하였으며, 각 물질의 전기적 특성을 수치적으로 모델링하였다. 본 논문에서는 본 연구팀에서 개발한 분산 FDTD 알고리즘을 이용하여 건물의 전자파 특성 해석을 수행하고, 건물 구조에 따른 차폐 효과를 50 MHz~1 GHz 대역에서 분석하였다.

FDTD 방법을 이용한 유전체를 입힌 동축 케이블의 표면파 로운처에 관한 연구 (Study for surface wave launcher of dielectric coated coaxial cable using FDTD method)

  • 정진우;이창원김중표손현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.173-176
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    • 1998
  • The surface wave launcher from the dielectric coated coaxial cable to dielectric slab is investigated. FDTD method using local subcell and contour-path model is applied to determine the fine geometrical features. The reflection coefficient in coaxial cable region is found using extract algorithm. In this paper, two structures are presented as coaxial slot surface wave launcher. One structure has a vertical launching angle, and the other has an arbitrary launching angle. The numerical results show that a certain launching angle is minimized the reflection coefficient.

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분산 알고리즘에 따른 광대역 펄스 전자파 노출에 대한 인체 노출량 해석 (Analysis of Human Exposure to Wideband Pulse EMF Dependent on the Dispersion Algorithm)

  • 가원석;김태홍;김정란;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.684-693
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    • 2006
  • 이 논문에서는 광대역 펄스 전자파에 노출된 인체 두부를 생체 조직의 분산 특성을 고려하여 SA (Specific Absorption) 분포를 해석하였다. 생체 조직의 분산 특성은 4 차 Cole-Cole 모델로 특성지어지는 데, 현재 4 차 Cole-Cole 모델을 FDTD에 정확히 적용시킬 수 있는 분산 알고리즘이 없다. 따라서 본 논문에서는 FDTD 알고리즘에 적용 가능한 생체 조직의 분산 특성을 l 차 Cole-Cole 모텔과 3 차 Debye 모델을 적용한 FDTD 분산 알고리즘을 이용하여 SA를 해석하였다. 각 모델의 타당성을 먼저 조사한 후, 조직의 분산이 SA 분포에 미치는 영향을 연구하였다.

FDTD 알고리즘을 이용한 누설 동축 케이브르이 전파 특성 해석 (An analysis of electromagnetic wave properties of the leaky coaxial cable using the finite difference time domain algorithm(FDTD))

  • 홍용인;손동인;김태원;김정기;남호석
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권5호
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    • pp.94-101
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    • 1996
  • The purpose of this paper is to analyze the field distribution and the current distribution of leaky coaxial cable with the finite difference-tiem domain(FDTD) algorithm. finite difference equations of maxwell's equations are defined in cylindrical coordinate systems. To simulate the unbounded problem like a free space, the Mur's absorbing boundary conditon is also used. After modeling the leaky coaxial cable with the three dimensional grid structure, the transient resoponse of th efield distribution and the current distribution are depicted in the time domain.

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LMA와 FDTD를 이용한 유방암 진단용 알고리즘 연구 (Algorithm Study for Diagnosis the Breast Cancer Using LMA and FDTD)

  • 서민경;김태홍;문지연;전순익;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.1124-1131
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    • 2011
  • 본 논문에서는 MT(Microwave Tomography)를 사용한 유방암 진단용 영상 재구성 알고리즘에 관하여 연구하였다. 사용된 유방암 진단용 시스템은 16개의 송수신 안테나로 구성되어 있으며, 신호 파형은 900 MHz 정현파를 사용하였다. 2차원 역산란 문제를 풀기 위하여 포워드 계산 방법으로 2차원 시간 영역 유한 차분법과 최척화 알고리즘으로 LMA(Levenberg-Marquardt Algorithm)를 이용하였다. 실제 유방암 환자의 MRI(Magnetic Resonance Imaging)로부터 얻은 수치 팬텀을 활용하여 영상 복원을 한 결과 유방암의 위치를 정확히 탐지함을 확인하였다.