• 제목/요약/키워드: Finite difference time domain method

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경사진 QRD를 이용한 전자파 잔향실 내 전자기장 균일도 향상을 위한 연구 (An Improvement of the Field Uniformity inside the Reverberation Chamber with Inclined QRD Set)

  • 이병준;김혜광;이중근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.577-583
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    • 2007
  • Schroeder 방식의 QRD(quadratic Residue Diffuser) 구조에서 더욱 진화한 경사진 QRD를 사용하여 전자파 잔향실(reverberation chamber) 내의 전자기장 균일도를 향상시켰다. FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 수치 해석방식을 이용하여 $2{\sim}3GHz$ 대역에서의 전자파 잔향실 내의 전자기장의 분포를 해석하였다. QRD 경사 각도의 조절과 경사 방향을 전환하여 전자파 잔향실 내부의 시험 공간에서의 E_x,\;E_y,\;E_z$ 샘플의 표준편차 및 공차가 각각 0.3 dB, 2.5 dB 향상되고 전체적으로 전자기장 분포의 균일성이 확보되었다.

FDTD를 이용한 TWPD의 마이크로파 특성 분석 (Microwave Characteristics Analysis of TWPD′s Using the FDTD Method)

  • 공순철;이승진;이정훈;옥성해;최영완
    • 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.

디지털 수치수조 기법에 의한 연안 Tsunami의 수치 시뮬레이션 (Numerical Simulation of a Near shore Tsunami Using a Digital Wave Tank Simulation Technique)

  • 박종천;전호환
    • 한국해양공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.7-15
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    • 2003
  • A Digital Wave Tank simulation technique, based on a finite-difference method and a modified marker-and-cell (MAC) algorithm, is applied in order to investigate the characteristics of nonlinear Tsunami propagations and their interactions with a 2D sloping beach, Ohkushiri Island, and to predict maximum wove run-up around the island. The Navier-Stokes (NS) and continuity equation are governed in the computational domain, and the boundary values are updated at each time step, by a finite-difference time-marching scheme in the frame of the rectangular coordinate system. The fully nonlinear, kinematic, free-surface condition is satisfied by the modified marker-density function technique. The near shore Tsunami is assumed to be a solitary wave, and is generated from the numerical wave-maker in the developed Digital Wave Tank. The simulation results are compared with the experiments and other numerical methods, based on the shallow-water wave theory.

디지털 수치수조 기법에 의한 연안 Tsunami의 수치 시뮬레이션 (Numerical Simulation of Nearshore Tsunami Using a Digital Wave Tank Simulation Technique)

  • 박종천;전호환
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.231-239
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    • 2003
  • A Digital Wave Tank simulation technique based on a finite-difference method and a modified marker-and-cell (MAC) algorithm is applied to investigate the characteristics of nonlinear Tsunami propagations and their interactions with a 2D sloping beach and Ohkushiri island, and to predict maximum wave run-up around the island. The Navier-Stokes (NS) and continuity equation are governed in the computational domain and the boundary values updated at each time step by a finite-difference time-marching scheme in the frame of rectangular coordinate system. The fully nonlinear kinematic free-surface condition is satisfied by the modified marker-density function technique. The Nearshore Tsunami is assumed to be a solitary wave and generated from the numerical wavemaker in the developed Digital Wave Tank. The simulation results are compared with the experiments and other numerical methods based on the shallow-water wave theory.

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Numerical Study of Estimating the Arrival Time of UHF Signals for Partial Discharge Localization in a Power Transformer

  • Ha, Sang-Gyu;Cho, Jeahoon;Lee, Juneseok;Min, Byoung-Woon;Choi, Jaehoon;Jung, Kyung-Young
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권2호
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    • pp.94-100
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    • 2018
  • Partial discharges (PDs) are electrical sparks that occur inside insulation between two conducting electrodes and can lead to the disastrous failure of insulation systems. To determine the location of a PD, a distributed array of UHF PD sensors is used to detect the electromagnetic (EM) signals emitted from the PD source, and the localization of the PD source can be estimated using the time difference of arrival (TDOA) between EM signals captured by the UHF PD sensor array. There are four popular methods to estimate the TDOA-the first peak method, the cross-correlation method, the energy criterion method, and the average time window threshold method. In this work, we numerically investigate the influence of noise on estimating the TDOA for the four different methods. Numerical results show that the energy criterion method is more robust against noise than other methods.

얇은 플라즈마 층의 전자기 해석을 위한 Subcell 맥스웰-볼츠만 유한 차분 시간 영역 기법 (Subcell Maxwell-Boltzmann FDTD Method for Analyzing Thin Plasma Layer)

  • 정인균;김유나;홍용준;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.326-332
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    • 2015
  • 플라즈마의 전자기적 특성을 해석하는 데 전기적으로 얇은 플라즈마는 수치 해석하기 어렵다. 본 논문은 플라즈마를 해석할 수 있는 맥스웰-볼츠만 유한 차분 시간 영역(Finite-Difference Time-Domain: FDTD) 기법과 얇은 구조를 해석할 수 있는 subcell FDTD 기법을 결합한 subcell 맥스웰-볼츠만 FDTD 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 정확성을 확인하기 위해 1차원 FDTD 기법을 이용하여 자유 공간-플라즈마-완전 도체에서 반사계수 및 흡수량 오차를 계산하였다. 제안한 기법을 이용했을 때 광대역에서 정확한 것을 확인하였고, 플라즈마가 $3{\Delta}y$일 때 기존 기법보다 흡수량 오차가 1/10로 감소하는 것을 확인하였다.

Properties of Surface Modes Used for Directional Emission from Photonic Crystal Waveguides

  • Chung, K.B.
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제12권1호
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    • pp.7-12
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    • 2008
  • Directional emission of light exiting a photonic crystal waveguide by a coherent action of radiative surface modes was recently demonstrated, and subsequently the substantial enhancement of the directional emission was achieved by engineering the surface and adjusting relevant parameters. Here we present the analysis of surface modes causing the enhanced emission by the plane wave expansion method and the finite-difference time-domain method. In particular, surface band structures are calculated for nonradiative and radiative surface modes, respectively, and intensity profiles of some representative modes for nonradiative and radiative cases are given.

전도성 운전기판을 이용한 다층기판에서의 Simultaneous Switching Noise 감소 기법 (Simultaneous Switching Noise Reduction Technique in Multi-Layer Boards using Conductive Dielectric Substrate)

  • 김성진;전철규;이해영
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 1999년도 추계 기술심포지움 논문집
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    • pp.33-36
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    • 1999
  • In this paper, we proposed a simultaneous switching noise(SSN) reduction technique in muti-layer beards(MLB) for high-speed digital applications and analyzed them using the Finite Difference Time Domain(FDTD) method. The new method by conductive dielectric substrates reduces SSN couplings and resonances, significantly, which cause series malfunctions in the modem high-speed digital applications.

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주파수 및 시간 영역에서 인쇄회로기판 선로의 혼신 해석 (Analysis of Crosstalk between PCB Traces in Frequency and Time Domain)

  • 이애경;심환우;조광윤
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.430-439
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    • 1996
  • 인쇄회로기판(PCB) 설계시 회로 동작 상 혼신(crosstalk)의 영향도를 예측하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 평행 또는 교차선로 간의 혼선을 FDTD 방볍에 의해 다루었다. 이 모델들은 PCB 선로의 대표적인 형태이며 그 혼선은 전자파 장해(EMI)의 주요 요인이 된다. 혼선의 영향도를 평행선로와 교차선로의 선로 간 간격 및 길이 변화에 따라 계산하였다. 시간 및 주파수 영역에서의 결과가 논의되고 MDS(microwave design system) 및 HFSS(high frequency structure simulator)를 사용한 주파수 영역 결과와 비교된다. 그로부터 FDTD 방볍이 해석 모델에 있어 적용범위가 넓고 계산 시간을 줄일 수 있음을 보인다.

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시간영역 유한차분법을 이용한 실내 전파 채널 모델링 (Indoor Propagation Channel Modeling Using the Finite Difference Time Domain Method)

  • 정선오;임영석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.1847-1853
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    • 2011
  • 실내 전파 채널 해석은 고전적으로 경로추적법이 많이 이용되었으나, 이 논문에서는 3차원 전파해석법인 시간영역 유한차분법을 이용하여 3차원 실내 구조에 대하여 채널 모델링하였다. 시간영역 유한차분법의 여기신호로는 평면파를 이용했으며, 이 때의 평면파의 구성은 TF/SF법을 사용했다. 그리고 흡수경계조건으로는 7개의 흡수층을 사용한 완전정합층법을 이용했다. 실내 채널 모델링의 시뮬레이션을 위한 거실은 벽돌, 도체, 유리, 콘크리트로 이루어졌다. 거실에 가구가 있는 경우와 없을 때에 대하여 각각 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과로 실내 전파 환경에서의 다중경로에 의한 페이딩 현상을 확인할 수 있었으며, 수신기 설계에 도움이 되는 초과지연 평균과 실효 지연 확산을 계산할 수 있었다.