• 제목/요약/키워드: FDTD method

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시간 영역 유한 차분법(FDTD)을 이용한 비등분 Wilkinson 전력 분배기의 해석 (An Analysis of the Unequal Wilkinson Power Divider Using the Finite-Difference Time-Domain (FDTD) Method)

  • 김광조;김형훈;김형동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.715-724
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    • 1998
  • 비둥분 Wilkinson 전력 분배기의 해석을 위해서 유한 차분 시간 영역 해석법올 적용하였다. 비등분 Wilkinson전력 분배기는 복잡한 구조로 이루어져 있어 기존의 Yee셀 모델링 방법을 사용하는 것은 적당하지 않다. 본 논문에서는, 비균등 직교 그리딩과 서브셀 모텔링 방법을 사용하여 비둥분 Wilkinson 전력 분배 기의 특성을 넓은 주파수 범위에서 정확하게 구하였다. 수치 해석 결과를 비교하기 위해서 회로 시뮬레이터 의 결과와 함께 제시 하였다.

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유한차분 시간영역법을 이용한 갭 결합 마이크로 스트립 패치안테나의 설계 및 해석 (Design and Analysis of Gap Coupled Microstrip Patch Antenna using the FDTD method)

  • 신호섭
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.389-393
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    • 2009
  • 본 논문에서는 유한차분 시간영역법(Finite Difference Time Domain method)을 이용하여 단일 패치를 갖는 마이크로스트립 안테나와 2개의 패치를 갖는 광대역 갭 결합 마이크로스트립 패치안테나를 설계 및 해석하였다. 반사파를 최소로 하기 위해 Mur의 2차 흡수경계조건을 적용하였다. 이 안테나의 구동패치의 길이와 폭, 기생패치의 길이와 폭, 구동패치와 기생패치의 간격 등에 의한 반사손실, 전압정재파비, 입력 임피던스 등의 주파수 응답 특성을 해석하여 최적의 광대역 안테나의 설계치를 보여 주었고 이로부터 복사패턴을 제시하였다. 또한 광대역 안테나 특성이 일어나는 원인을 분석하였다.

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FDTD법을 이용한 GPS용 마이크로스트림 패치 안테나의 원형편파 특성해석 및 설계 (Design and Analysis of Circular Polarization Characteristics of Microstrip Patch Antenna for GPS using FDTD Method)

  • 최희주;김민호;정주수;변건식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.533-540
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    • 1999
  • 본 논문에서는 구형 패치를 이용하여 GPS용 마이크로스트립 안테나를 설계하였으며 안테나의 특성을 확인하기 위하여 시뮬레이션을 통해 단일 구형 마이크로스트립 패치 안테나의 폭과 급전선을 변화 시켰다. 그리고 축비를 이용하여 우선회 원형편파 특성을 확인하였고, 결과를 통해 유한차분 시간영역법은 마이크로스트립 안테나를 설계하기 위한 효과적인 방법임을 확인하였다. 시뮬레이션을 통한 GPS위성으로부터 수신된 주파수의 공진점을 확인하였고, 측정치와 비교적 잘 일치하였다.

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SAR Pattern of Biological Objects Contacted with Coaxial Waveguide Using the FDTD Method

  • Koo, Sung-Mo;Won, Chul-Ho;Lee, Chang-Won;Cho, Jin-Ho
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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    • pp.185-188
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    • 1996
  • Noninvasive multifrequency microwave radiometry using coaxial waveguide antenna has been investigated for a homogeneous and four layer human body model. The coupling between coaxial waveguide antenna and a. biological object is analyzed by use of the FDTD method to obtain the absorbed power patterns in the media. The object studied in this paper is a homogeneous and four-layered lossy medium. The specific absorption rates(SAR) distribution is calculated in each region by use of the steady-state response in FDTD method.

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표면 임피던스 경계조건을 이용한 손실유전체 해석 (The Analysis of Lossy Dielectric using Surface Impedance Boundary Condition)

  • 김병찬;김채영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1744-1746
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    • 1996
  • Surface impedance boundary condition(SIBC) concepts are introduced into the finite-difference time-domain(FDTD) method. Lossy conductors are replaced by surface impedance boundary computations reducing the soluton space and producing significant computational savings. Specifically, a surface impedance boundary condition is developed to reduce a lossy dielectric half-space. Since Maxwell's eqations are solved directly, the reflected and transmitted pulse amplitude demonstrate how the reflection and transmision coefficient determine reflected wave amplitude. In this paper, two implementations of reflection coefficient are presented. One implementation is a standard FDTD technique and the other is a FDTD using surface impedence boundary condition(FDTD-SIBC) that are applicabIe over a very large frequency bandwidth. Particulary, an efficient way to transform the time domain results to frequency domain is presented. Thus, frequency domain results are presented in one dimension and are compared with exact results.

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Accurate FDTD Analysis of Bow-tie Antenna

  • Cho, Young-Il;Park, Dong-Hyuk;Park, Soeng-Ook
    • 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.

FDTD 시뮬레이션을 이용한 2차원 광자준결정 구조의 광자밴드갭 특성 연구 (A study on the photonic bandgaps in two-dimensional photonic quasicrystals by FDTD simulation)

  • 여종빈;윤상돈;이현용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.530-531
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    • 2008
  • 본 논문에서는 우수한 광학 특성으로 활발히 연구되고 있는 광자결정(PCs)과 이를 변형시킨 광자준결정(PQCs) 구조를 설계하고 특성을 평가, 비교하였다. 특성 평가는 cubic 및 hexagonal 기본격자의 PCs와 8-fold PQC 구조를 비교하였으며 각각 동일한 충진률 동일한 굴절률 차이의 조건을 갖도록 설계하여 구조에 따른 PBGs 변화를 살펴보았다. 계산 방법은 Maxwell 방정식을 이용한 finite difference time domain (FDTD) 전산모사법을 사용하였다. 본 연구의 결과로부터 잘 설계된 2차원 PQCs는 낮은 굴절률차이(${\Delta}n$)의 물질 구조에서도 완전한 광자밴드갭(photonic bandgaps: PBGs)를 가질 수 있다는 것을 확인하였다. 본 연구진은 다중회전 홀로그래피 방법 (multi-rotational holographic method)을 이용하여 설계된 PQCs를 완벽하게 재현하려는 공정을 진행 중에 있다.

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확장된 시간 유한 차분법을 이용한 초고주파 능동 회로의 해석 (An analysis of microwave active circuit using the extended FDTD method)

  • 박재석;남상식;장상건;이혁재;진년강
    • 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.

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선형소자로 종단된 손실이 있는 다중 전송선의 FDTD 해석 (FDTD Analysis of Lossy Multiconductor Transmission Lines Terminated in Linear Loads)

  • 박범준;주재철;이형영;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.419-428
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    • 2000
  • 전송선 방정식을 이용하여 선형소자로 종단된 손실이 있는 다중 전송선에서의 누화(crosstalk)와 외부 전자파 에 의한 결합현상을 FDTD 기법으로 해석하였다. 표피효과에 의한 도체의 손실을 고려하여 해석할 경우 전송선 방정식에 컨벌루션 적분이 나타나게 되는데 컨벌루션 적분의 계산량을 줄이기 위해서 프로니(Prony) 방법을 이 용하였다. 또한 저항뿐만 아니라 인덕터나 커패시터로 종단된 다중 전송션을 해석하기 위해 상태변수 표현식 (state-variable formulation)을 이용하였다, TEM(Transverse Electromagnetic) 셀을 이용해서 다중 전송선에서의 누화와 외부 입사장에 의한 전자파 결합현상을 시간영역에서 측정하였고 이론적으로 구한 시율레이션 결과 와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다. 또한 PCB와 같이 KSC 3340 TIV보다 상대적으로 손실이 큰 전송선 구조 인 경우 도체의 길이가 짧아도 손실을 포함해야 정확한 예측이 가능함을 확인하였고 저주파에서의 저항은 정상 시간 응답을 결정하고 고주파에서의 임피던스는 초기시간 응답을 결정함을 보였다.

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FDTD 방법을 이용한 Ku 대역 송수신 겸용 마이크로스트립 단일 소자 해석 및 8X4 배열 안테나 (An Analysis of TX/RX Microstrip Single Element using FDTD at Ku-band and 8X4 Array Antenna)

  • 윤재승;전순익
    • 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.