• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제9권1호
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• pp.12-16
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• 2009

This paper presents a new iterative locally one-dimensional [mite-difference time-domain(LOD-FDTD) method that has a simpler formula than the original iterative LOD-FDTD formula[l]. There are fewer arithmetic operations than in the original LOD-FDTD scheme. This leads to a reduction of CPU time compared to the original LOD-FDTD method while the new method exhibits the same numerical accuracy as the iterative ADI-FDTD scheme. The number of arithmetic operations shows that the efficiency of this method has been improved approximately 20 % over the original iterative LOD-FDTD method.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.653-660
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• 1998

본 연구는 시간영역 유한 차분법(finite difference-time domain method:FDTD)을 이용하여 마이크로스트립 배열 안테나의 전자계 특성들을 해석한다. 직각좌표계에서 맥스웰 방정식의 유한차분 방정식을 정의하였으며, 자유공간과 같은 무한영역해석을 위해서 Mur의 흡수경계조건을 이용하였다 마이크로스트립 배열 안테나를 단위격자 구조로 모델링한 후 시간영역에서 필드분포를 도시하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제8권4호
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• pp.139-143
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• 2008

In this paper, a new scheme to calculate the weighting factor of the 2-D isotropic-dispersion finite difference time domain(ID-FDTD) is proposed. The weighting factor in [1] was formulated in free space, so that it may not be optimal in dielectric media. Therefore, the weighting factor was reformulated by considering the material properties and using the least mean square method. As a result, a minimum numerical dispersion error for any dielectric media is guaranteed.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.114-122
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• 2014

RF 및 마이크로파 대역에서 동축 프로브 급전구조에 대한 효율적인 유한 차분 시간 영역(FDTD: Finite-Difference Time-Domain) 해석을 위한 등가 전원 모델링 기법들의 상호 관계를 연구하였다. 기존에는 델타 갭(delta-gap) 또는 자기 프릴(magnetic-frill) 개념을 FDTD에 도입한 등가 전원 모델들이 여러 연구진에 의해서 개발되었다. 이러한 등가 전원 모델들의 FDTD 구현 방법과 모의 계산의 정확성은 서로 조금 다르다는 정도로만 잘 알려져 있었다. 본 논문에서는 준정적 근사(quasi-static approximation)하에서 동축-프로브 급전 구조에 대한 FDTD 등가 전원 모델들의 상호 관계를 제시하였다. FDTD 등가 전원 모델들의 적용방법에 따라 동축 급전된 원추형 모노폴 안테나의 시간영역과 주파수영역 응답을 수치계산하였다. 또한, FDTD 모의계산의 정확성과 효율성에 대한 비교 결과를 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1049-1054
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• 2013

본 논문에서는 영역분할법을 이용한 2차원 유한차분시간영역법을 제안하였다. 영역분할법은 전체 해석구조를 분할하여 해석하는 수치해석방법으로 본 논문에서는 영역분할법 중 Schur complement 방법을 적용한 유한차분 시간영역법을 구현하고 시뮬레이션 모델로 2차원 해석구조를 설정하고 사각형의 도체에 입사하는 전자파의 산란특성을 해석하였다. 2차원 해석구조를 4개의 영역과 8개의 영역으로 각각 나누어 전자파특성을 계산하였고, 제안한 해석방법의 유효함을 입증하기 위해 일반적인 전체영역에 대한 2차원 유한차분 시간영역법의 해석결과와 비교하여 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제6권4호
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• pp.11-19
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• 1995

본 논문에서는 시간영역 유한차분법(Finite Difference Time Domain : FDTD) 에 의해서 동축선로의 전달계수와 차폐효과에 대하여 해석하고 그 결과를 모멘트법과 비교하였다. 기존의 여기방법인 TE 나 TM 모드를 대신하여 반사파의 빠른 시간내의 완전흡수를 위하여 TEM 모드로 가정한 Gaussian 펄스를 인가하는 방법을 사용하였다. 또한, 동축선로의 차폐효과를 FDTD를 이용하여 계산 결과와 모멘트법을 이요하여 얻은 결괄와 매우 유사한 결과를 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.38-44
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• 2010

본 논문에서는 고차모드 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 원통형 메타물질 Slab의 주파수 영역 특성을 정확하게 구하는 방법을 연구하였다. 메타물질의 해석방법에는 분산매질 FDTD방정식이 가장 광범위하게 사용되는데 주파수 분산특성을 갖는 유전율과 투자율 모델을 가정하기 때문에, 주파수 응답특성을 구하기 위해서는 주파수 영역에서 차분방정 식을 전개해야 한다. 본 논문에서는 고차모드 FDTD 방법을 유도하여 기존의 분산매질 FDTD 방법과 비교하여 유전체물질에서는 동일한 결과를 얻을 수 있지만 메타물질 해석에서는 오차가 발생을 한다는 것을 확인하였다. 원통형 메타물질 Slab을 해석하기 위해서 고차모드 FDTD 방법을 이용하면 계산오차를 줄일 수 있고 정확한 주파수 특성을 얻을 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법을 사용하면 메타물질을 이용한 다양한 회로구조에 대하여 정 확한 주파수 특성을 얻을 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권3호
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• pp.121-128
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• 2017

국내에서 시간영역 전자탐사(time-domain/transient electromagnetic, TEM) 자료의 해석은 1차원 알고리듬에 주로 의존하고 있는 실정이기 때문에 정밀한 해석을 위하여 3차원 모델링 및 역산 해석 프로그램의 개발이 필요한 상황이다. 이 연구에서는 엇갈린 격자를 이용한 시간영역 유한차분(staggered-grid finite-difference time-domain, FDTD)법에 기초하여 3차원 TEM 반응 모델링 알고리듬을 개발하였다. 시간영역 전자탐사의 모델링을 위해 맥스웰 방정식을 현시적 중앙점 FDTD법을 이용하여 이산화하였으며 수치 안정성을 높이기 위해 가상 변위전류항을 도입하였다. 일반적으로 많이 활용되는 소형 코일 송신원을 수치적으로 구현하여 균질 반무한 공간에서의 해석해와 비교 검증하고 3차원 이상체에 대한 반응을 분석하였다. 이 연구에서 개발된 모델링 프로그램은 향후 TEM 전자탐사 자료의 정밀 해석에 기초가 될 것으로 기대한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.357-364
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• 2014

본 연구에서는 빠르게 전자파 해석을 수행할 수 있는 병렬 유한차분 시간영역(Finite-Difference Time-Domain: FDTD) 알고리즘을 구현하기 위하여 CPU 클러스터를 구축하였다. 병렬 FDTD 알고리즘은 단일 프로세서를 이용한 FDTD 알고리즘에 비해 해석 시간을 크게 줄일 수 있으며, 전기적으로 매우 큰 구조물에 대한 전자파 해석도 가능하다. 본 연구팀에서는 CPU 클러스터 기반의 병렬 FDTD 알고리즘에서 요구되는 프로세스 간의 통신을 위해 MPI(Message Passing Interface) 라이브러리를 이용하였으며, 3차원 공간분할을 적용하여 프로세스 간의 통신 시간을 최소화하였다. 단일 프로세서를 이용한 FDTD 알고리즘 대비 CPU 클러스터 기반의 병렬 FDTD 알고리즘의 계산속도 향상도를 기본 모드와 하이퍼 모드에서 분석하였으며, 전기적으로 매우 큰 콘크리트 구조물의 전자파 해석을 하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권11호
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• pp.28-33
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• 2002

본 논문에서는 유한 차분 시간영역 해석법을 이용하여 PCS용 임피던스 정합 모노폴 마이크로스트립 안테나를 해석하였다. FDTD 격자를 나누기 위해서 Berenger 가 제안한 완전정합층 흡수경계조건을 사용하였다. 소스 신호로 Gaussian 펄스를 사용하고, 급전부는 내부저항 전압원을 적용시켜 모델링 하였다. FDTD법은 근계 해석 기술이므로 안테나의 방사패턴과 이득을 구하기 위해서는 시간영역과 주파수영역에 모두 적용이 가능한 근계를 원계로 변환하는 것이 필요하다. 따라서 원계 방사패턴을 계산하기 위해 주파수영역 변환을 사용하였다. FDTD법에 의해 얻어진 해석 결과는 HFSS 소프트웨어를 사용한 해석 결과와 비교 분석하였으며, 만족한 결과를 얻었다.