• 제목/요약/키워드: Finite-difference Time Domain (FDTD)

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다해상도 시간영역법의 수치적 분산특성과 안정조건 (Numerical Dispersive Characteristics and Stability Condition of the Multi-Resolution Time Domain(MRTD) Method)

  • 홍익표;유태훈;윤영중;박한규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.328-335
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    • 1996
  • The numerical dispersive characteristics and the numerical stability confition of the Multi-Resolution Time-Domain(MRTD) method are calculated. A dispersion analysis of the MRTD schemes including a comparison to Yee's Finite-Difference Time-Domain(FDTD) method is given. The superiority of the MRTD method to the spatial discretization is shown. The required computational memory can be reduced by using the MRTD method. We expect that the MRTD method will be very useful method for numerical modelling of electromagnetics.

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다층 유전체위의 다중 결합선로에 대한 유한차분법(FDTD)을 이용한 해석

  • 김윤석
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.155-163
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    • 2000
  • A general characterization procedure based on the extraction of a 2n-port admittance matrix corresponding to n uniform coupled lines on the multi-layered substrate using the Finite-Difference Time-Domain (FDTD) technique is presented. The frequency-dependent normal mode parameters are obtained from the 2n-port admittance matrix, which in turn provides the frequency-dependent distributed inductance and capacitance matrices. To illustrate the technique, several practical coupled line structures on multi-layered substrate, including a three-line structure, have been simulated. It is shown that the FDTD based time domain characterization procedure is an excellent broadband simulation tool for the design of multiconductor coupled lines on multilayered PCBs as well as thick or thin hybrid structures.

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GPR 시스템 시뮬레이션을 위한 3차원 ADI-FDTD 기법의 적용 (Application of 3D ADI-FDTD Method for GPR System Simulation)

  • 전원석;여운식;윤승현;김형동
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.131-134
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    • 2004
  • This paper has been studied a ADI-FDTD(Alternating Direction Implicit Finite Difference Time Domain ) algorithm using an alternating Direction time-stepping scheme for GPR( Ground-Penetrating Radar ) system simulation. We did the numerical formulations for three-dimensional ADI-FDTD algorithm and PML(Perfect Matched Layer), and made an simple experiment on a arbitrary cube with programed algorithms. And then we compared its computed results with those of conventional FDTD.

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Analysis on the Calculation of Plasma Medium with Parallel SO-FDTD Method

  • Duan, Xule;Yang, Hong Wei;Kong, Xiangkun;Liu, Han
    • ETRI Journal
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    • 제31권4호
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    • pp.387-392
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    • 2009
  • This paper introduces a novel parallel shift operator finite-difference time-domain (SO-FDTD) method for plasma in the dispersive media. We calculate the interaction between the electromagnetic wave of various frequencies and non-magnetized plasma by using the parallel SO-FDTD method. Then, we compare the results,which are calculated with serial and parallel SO-FDTD executions to obtain the speedup ratio and validate the parallel execution. We conclude that the parallel SO method has almost the same precision as the serial SO method, while the parallel approach expands the scope of memory and reduces the CPU time.

FDTD를 이용한 인체 두부모델의 SAR 분포특성 해석 (Analysis of SAR Distribution Characteristics in a Head Model using FDTD)

  • 홍동욱;김두현;강동규
    • 한국안전학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.34-40
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    • 2004
  • This paper presents an analysis of SAR(Specific Absorption Rate) distribution characteristics in a head model using FDTD(Finite Difference Time Domain). In this study human head was modelled in four elements-layered structure, consisting of skin, fat, skull and brain. To calculate the electromagnetic fields wihtin the head model, FDTD method was used. In the FDTD method, the electromagnetic wave is analyzed by solving a Maxwell's equations repeatedly. For the calculation, distance between power source and head model increased by 10[m]. Power density and incident electric field intensity were calculated. Based on the incident electric field, the program which calaculated internal electric fields intensity and SAR calculation of the head model were developed. The results of developed program using FDTD were compared with those of a commericial programs, which showed the availability and usefulness of the suggested scheme in this paper.

등방성 분산 특성과 개선된 시간 증분을 가지는 2차원 시간 영역 유한 차분법 (Novel 2-D FDTD Scheme with Isotropic Dispersion and Enhanced Stability)

  • 고일석;김현;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.165-170
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    • 2006
  • 본 논문에서는 시간 영역 유한 차분법에 있어 비등방성 분산 특성을 보이는, 기존의 Yee 기법을 개선하기 위해 2차원의 새로운 유한 차분식을 제안하였다. 이 기법은 6개 지점의 샘플링을 통해 공간에 대한 편미분식을 근사화하게 된다. 제안하는 기법의 분산 특성을 보기 위해 분산 관계식을 구하였고 그 관계식에서 수치적 전파 상수를 계산하여 제안하는 기법의 분산 특성이 등방성임을 확인하였다. 또한 기존 기법들에 비해 보다 큰 시간 증분의 모의 실험환경에서 안정함을 수학적으로 확인할 수 있었다.

이터븀 첨가 능동형 Q-스위칭 광섬유 레이저에서 Q-스위치 상승 시간이 출력 펄스에 미치는 영향에 대한 이론적 분석 (Theoretical Analysis of Impact of Q-switch Rise Time on Output Pulse Performance in an Ytterbium-doped Actively Q-switched Fiber Laser)

  • 전진우;이준수;이주한
    • 한국광학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.58-63
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    • 2013
  • 본 논문에서는 능동형 Q-스위칭 광섬유 레이저에서 Q-스위치 상승 시간이 출력 펄스에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. Finite Difference Time Domain (FDTD) 방법을 이용해서 비율 방정식과 전파 방정식에 대한 모델링을 수행하였다. Q-스위칭 광섬유 레이저에서 발생하는 Q-스위칭 펄스의 생성에 있어서 Q-스위치의 상승 시간이 출력 펄스 특성에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 또한, Q-스위치의 반복률에 따른 출력 펄스의 에너지 변화와 파형 변화를 확인하였다. Q-스위치 반복률이 높아지고, Q-스위치의 상승 시간이 길어질수록 출력 펄스의 멀티 피크 현상이 줄어들고 안정된 가우시안 형태의 펄스 파형이 발생함을 확인 할 수 있었다.

ADI-FDTD 해석에서의 EFIU와 HFIU 계산 방법 비교 연구 (A Comparison between EFIU and HEIU Schemes in ADI-FDTD Simulations)

  • 주세훈;이경훈;황인호;김형동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.8-16
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    • 2006
  • 본 논문에서는 관심 주파수의 파장에 비하여 매우 섬세한 구조의 해석에 있어서 기존의 FDTD보다 효율적인 해석이 가능한 ADI-FDTD의 차분방정식 계산 방법에 대하여 연구하였다. 반복 구간에서 계산되는 서로 다른 계산 방법을 유도하고 두 개의 상보적인 2차원 문제를 해석하여 경계 조건의 적용 관점에서 그 특성을 논하였다.

FDTD를 이용한 매설 설비의 탐지 시뮬레이션 (A Simulation of the Detection of Buried Facilities using FDTD)

  • 이우찬;김형석
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.68-73
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    • 2011
  • In Ground Penetrating Radar (GPR) for buried object detection, it is important to identify a buried target because removal of an unwanted target requires as much time and effort as does a wanted target. For a simulation of the target identification, the FDTD (Finite Difference Time Domain) and PML (Perfectly Matched Layer) techniques are widely used. Simulation results vary depending on the type of the buried object and the position of the source. As a result, this paper illustrates the range (time) profile of the five types of facilities including PEC (Perfect Electric Conductor) rectangular box and pipes, and shows the comparison of the range profile of the buried facilities.

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FDTD법을 이용하여 분산매질을 고려하기 위한 PLRC-APML 기법 (A Dispersive APML using Piecewise Linear Recursive Convolution for FDTD Method)

  • 이정엽;이정해;강노원;정현교
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.977-982
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유한 시간 차분법(FDTD) 내에서 PLRC(Piecewise Linear Recursive Convolution)법을 이용한 분산성 물질에 대한 비등방성 흡수체(APML)를 제안한다. 제안된 흡수체는 비선형, 분산성 매질 해석시 무한 경계조건을 표현하기 위해 사용될 수 있다. 제안된 흡수체는 기존의 APML 정식화 과정에서 분산 특성을 고려한 것이며 PLRC법의 장점인 빠른 계산시간, 저 메모리 사용, 다극 감수율의 간편한 정식화 등의 장점을 가지고 있다. 개발된 분산성 APML은 드바이(Debye)매질과 로렌츠(Lorentz) 매질 등의 분산성 물질의 해석에 적용하였으며 수치실험을 통해 흡수경계에서 뛰어난 흡수율을 가짐을 보였다.