• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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• pp.183-186
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• 2005

A two dimensional (2-D) finite-difference time-domain (FDTD) method based on a novel finite difference scheme is developed to eliminate the numerical dispersion errors. In this paper, numerical dispersion and stability analysis of the new scheme are given, which show that the proposed method is nearly dispersionless, and stable for a larger time step than the standard FDTD method.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.9-17
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• 2003

본 논문에서는 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 서로 다른 두 원형 도파관의 정합을 위한 원형도파관 정합기를 해석하였다. 축대칭 구조이므로 3차원 문제를 2차원 문제로 변환한 2차원 FDTD 알고리즘을 사용하였고, 상대적으로 반경의 차이가 큰 불연속 도파관에 적용되는 두종류의 정합기를 제안하였다. 하나는 유전체가 부분적으로 채워진 정합기이고, 다른 하나는 테이퍼된 유전체봉이 삽입된 정합기이다. 제안된 정합기에서 정합기의 길이와 직경 및 유전체의 직경 등의 파라미터 변화에 따른 특성을 수치해석하여 비교하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.125-132
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• 2010

본 연구는 C형 CIP법을 이용한 3차원 시간영역 음장해석법의 정밀도에 대해서 세밀한 검토를 하였다. 3차원 C형 CIP 음장해석의 위상오차 특성과 전파방향에 따른 오차를 명확히 하고, 본 수치 해석법의 유효성을 나타내었다. 또 종래의 수치해석법으로 staggered-grid 모델을 이용한 FDTD법에 따른 계산결과와 M형 CIP법에 의한 계산결과와 비교를 하였다. 본 논문의 검토에 의해 같은 이산화조건에서는 C형 CIP법은 M형 CIP법 및 FDTD법보다 해석법이 가진 분산성이 적고, C형 CIP법으로 계산된 음압 파형은 변형이 적은 결과가 되는 것을 알 수 있었다. 그리고 C-1형 CIP법, C-2형 CIP법, M형 CIP법 및 FDTD법의 메모리와 계산시간을 비교하였다. 그 결과 C형 CIP해석은 FDTD해석에 비하여 수치분산성이 적지만 많은 사용 메모리와 계산시간이 필요하였다. C-1형 과 C-2형 CIP법은 입방체의 격자 대각 방향에서는 축 방향에 비하여 정밀도가 약간 저하하는 것을 알 수 있었다. 그리고 C-2형 CIP법은 C-1형 CIP법보다 사용 메모리와 계산시간이 적고, 계산정밀도도 고려해서 보면 유효한 해석법이라는 것이 명확하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제4권1호
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• pp.13-16
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• 2004

In this paper, FDTD analysis of the bow-tie antenna is investigated by incorporating static field solution that is suitable to the bow-tie antenna without increasing computational time. Transforming static feld solution to the rotated grid system, we can obtain the transformed static field solution which is able to represent field behavior near the oblique edge line of the bow-tie antenna. The result shows a good agreement with a MoM analysis and is compared conformal modeling technique and regular FDTD method.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.2736-2743
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• 1997

본 논문에서는 확장된 시간 영역 유한 차분 알고리듬을 적용해서 초고주파 증폭기를 전파 해석하였다. 증폭기에 포함된 능동 소자는 등가 전류원을 이용해서 모델링하였다. 등가 전류원은 전자기파와 능동 소자와의 상호 작용을 특정지어 주고 시간 영역 유한 차분 알고리듬에 적용할 수 있게 해준다. 이를 확인하기 위하여 실제로 증폭기를 제작하고, 측정한 결과와 시간 영역 유한 차분법으로 해석한 결과가 잘 일치함을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.830-838
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• 2003

본 논문에서는 위성 통신 송, 수신 겸용 단일 마이크로스트립 안테나를 설계, 해석, 제작, 측정하였다. 송,수신 주파수 대역은 각각 14.0~l4.5 GHz, 11.7~12.75 GHz이며, 각각 수직, 수평 편파를 사용한다. 제안된 단일안테나 구조는 수신 대역에 대하여 마이크로스트립 직접 급전, 송신 대역에 대하여 개구면 결합 스트립 라인 급전 방법을 사용하였으며, 높은 이득과 수신 광대역 특성을 위하여 적층된 방사 소자를 사용하였다. 본 연구에서의 단일 소자의 해 석으로 finite difference time domain(FDTD) 방법과 method of moment(MOM)에 의한 방법을 비교하였으며, 유한한 구조와 두 접지면간의 불완전성 등이 해석에 고려되므로 FDTD 방법이 보다 정확함을 알 수 있었다. 제안된 구조는 2차원 구조로의 일반적 확장이 용이하며 송, 수신 8$\times$4 배열에 대하여 수신, 송신-10 dB, -14 dB 이하의 반사계수와 18.6~20.2 dBi, 송신 20.7~21.3 dBi의 이득값을 가져 각각 43~51%, 52~57 %의 방사효율을 가져, 스트립라인 급전에 의해 송신 대역에서 불요방사 수준을 낮출 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.976-983
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• 2000

본 논문은 MRI용 RF 코일로 널리 사용되고 있는 Birdcage type의 RF 코일을 FDTD 방법을 이용해서 해석, 설계하였다. 기존의 저자장(1T, 1.5T) MRI용 RF 코일의 해석 방법은 코일의 공진 주파수를 얻기 위해서 LC 등가 회로를 사용하였으며 코일 내부의 필드 분포를 얻기 위하여 Biot-Savart 법칙을 이용한 방법이 널리 사용되어 왔다. 그러나 3T이상의 고주파에서 동작하는 RF 코일의 해석에는 위의 방법이 커다란 오차를 일으킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 고주파 해석이 가능한 전파 (Full Wave) 해석 방법인 FDTD 방법을 이용하여 3T MRI용 RF 코일을 해석하고 설계하였다. 또한 FDTD 방법을 이용하여 본 논문에서 실제 제작된 Birdcage type과 Spiral type RF 코일에 적용하여 이 방법의 타당성을 실험적으로 검증하였으며 Spiral type의 RF 코일이 B1 field 균일도면에서 Highpass Birdcage type보다 우수함을 수치 해석적으로 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.141-149
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• 2009

본 논문에서는 준정적 FDTD 기법을 FORTRAN 프로그래밍을 통해 직접 구현하고 이를 이용해 중간주파수 대역의 인체유도전류 분포를 해석하였다. 제작된 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 기존 FDTD 기법을 적용하기 어려운 테스트 모델에 대한 계산결과를 이론적 해와 비교하고, 타임스텝이 크게($5.68{\times}10^6$배) 단축되는 것을 확인하였다. 검증된 수치해석 기법을 이용하여 20[kHz] 자기장과 1[MHz] 전기장에 노출된 3차원 고해상도 인체모델에 유기되는 유도전류의 분포를 계산하고, 양 발의 접지조건이 유도전류의 분포와 크기에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구는 인체유도전류의 안전성 평가, 생체전기 응용 진단장치 개발 등을 포함한 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권4호
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• pp.63-71
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• 2002

본 논문에서는 FDTD(시간영역 유한차분법)를 사용하여 TWPD(진행파형 광검출기)의 마이크로파 특성을 분석하였다. FDTD를 적용하여 전류와 전압을 시간 영역에서 계산하였다. 또한, 이 시간 영역의 데이터를 이용하여 주파수 영역에서의 특성 임피던스와 전파 상수를 구하였다. 진성 영역의 두께가 두꺼울수록, 도파관의 폭이 좁을수록 마이크로파 손실이 적고 위상속도가 빠르게 됨을 확인하였다 100 GHz에서 도파관의 폭을 2.4㎛ 진성 영역의 두께를 1.2㎛ 정도로 할 경우 50Ω 임피던스 정합이 가능한 구조를 설계할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.68-75
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• 2000

본 논문에서는 PML 흡수 경계 조건을 만족하는 FDTD법을 이용하여 안테나의 방사 특성 및 EM penet tration 문제를 해석하였다 설린더 위에 탑재된 짧은 모노폴 안테나의 경우 far-field에서의 주 방사 성분인 $E_0(\varphi=90^\circ)$에 대하여, 본 논문에서 제안된 FDTD 해석 결과와 Carter에 의한 정확한 해석적 방법과 서로 비교 해 보았으며 그 결파 두 해석 방법에 의한 결과 값이 서로 매우 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 또한 이렇게 검증된 본 FDTD법을 이용하여 헬기와 같은 복잡한 구조물에서의 EM penetration 문제를 해석 하였다. 헬기의 외부에서 평면파가 입사함에 따라 헬기 내부로 침투되는 전자파 특성을 고찰하였다. 해석 결과, 헬기의 창문 및 측면 출입구를 통하여 입사 전자파의 대부분이 침투되는 특성을 확인하였다.