• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.225-232
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• 2018

본 논문은 H(2,4) 기법을 기반으로 한 저분산 유한차분 시간영역법(Finite-Difference Time-Domain: FDTD)을 이용하여 상수 도전율과 비유전율을 갖는 유전체의 광대역 전자기 특성을 정확하게 해석하는 방법을 제안했다. 수치분산오차를 최소화하기 위해서 제안한 FDTD 기법에서 이용하는 세 개의 변수의 최적값을 계산하였다. 잘 알려진 정확한 FDTD 기법들과 제안한 FDTD 방법으로 2차원 원형 유전체 실린더의 광대역 산란 문제를 계산하였고, 그 결과를 이론값과 비교하여 제안한 방법의 우수성을 검증하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제3권1호
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• pp.39-44
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• 2003

An unconditionally stable compact 2D Alternating-Direction Implicit (ADI) FDTD method for calculating dispersion characteristics of waveguide structures is proposed. The numerical stability and numerical dispersion relation of the proposed method are also presented and discussed. Numerical wavelengths for the dominant and higher order modes in a hollow waveguide are obtained from numerical simulations and compared with those from the analytical dispersion relation. The numerical results show that the proposed scheme has the potential to successfully analyze a class of waveguides having locally fine geometry with reduced numerical costs.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제13권3호
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• pp.158-164
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• 2013

This paper expands a previously proposed optimized higher order (2, 4) finite-difference time-domain scheme (H(2, 4) scheme) for use with lossy material. A low dispersion error is obtained by introducing a weighting factor and two scaling factors. The weighting factor creates isotropic dispersion, and the two scaling factors dramatically reduce the numerical dispersion error at an operating frequency. In addition, the results confirm that the proposed scheme performs better than the H(2, 4) scheme for wideband analysis. Lastly, the validity of the proposed scheme is verified by calculating a scattering problem of a lossy circular dielectric cylinder.

• 한국재료학회지
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• 제24권8호
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• pp.417-422
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• 2014

In this study, we investigated localized surface plasmon resonance and the related coupling phenomena with respect to various geometric parameters of Ag nanoparticles, including the size and inter-particle distance. The plasmon resonances of Ag nanoparticles were studied using three-dimensional finite difference time domain(FDTD) calculations. From the FDTD calculations, we discovered the existence of a symmetric and an anti-symmetric plasmon coupling modes in the coupled Ag nanoparticles. The dependence of the resonance wavelength with respect to the inter-particle distance was also investigated, revealing that the anti-symmetric mode is more closely correlated with the inter-particle distance of the Ag nanoparticles than the symmetric mode. We also found that higher order resonance modes are appeared in the extinction spectrum for closely spaced Ag nanoparticles. Plasmon resonance calculations for the Ag particles coated with a $SiO_2$ layer showed enhanced plasmon coupling due to the strengthened plasmon resonance, suggesting that the inter-particle distance of the Ag nanoparticles can be estimated by measuring the transmission and absorption spectra with the plasmon resonance of symmetric and anti-symmetric localized surface plasmons.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권2호
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• pp.161-166
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• 2006

In order to construct an Anechoic Chamber satisfying international standards for EMI testing, it has been recognized that the absorption characteristics of the EM wave absorber must be higher than 20 dB over the frequency band from 30 MHz to 18 GHz. In this paper, an EM wave absorber with super wide-band frequency characteristics was proposed and designed in order to satisfy the above requirements by using the Equivalent Material Constant Method(EMCM) and Finite Difference Time Domain(FDTD). The proposed absorber is to attach a pyramidal absorber onto a hemisphere-type absorber on a cutting cone-shaped ferrite. As a result, the proposed absorber has absorption characteristics higher than 20 dB over the frequency band from 30 MHz to more than 20 GHz.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권4호
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• pp.405-410
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• 2014

In this paper, we compare the quality of images reconstructed by a conventional delayed-sum (DS) algorithm and radiation pattern-based DS algorithm. In order to evaluate the quality of images, we apply the target-to-clutter ratio (TCR), which is commonly used in synthetic aperture radar (SAR) image assessment. The radiation pattern-based DS algorithm enhances the TCR of the image by focusing the target signals and preventing contamination of the radar scene. We first consider synthetic data obtained through GprMax2D/3D, a finite-difference time-domain (FDTD) forward solver. Experimental data of a 2-GHz bandwidth stepped-frequency signal are collected using a vector network analyzer (VNA) in an anechoic chamber setup. The radiation pattern-based DS algorithm shows a 6.7-dB higher TCR compared to the conventional DS algorithm.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.124-130
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• 2007

네모 동축선은 동축선과 도파관을 연결하는 대표적인 천이구조이다. 또한 TEM 셀은 DUT의 EMC 측정을 위해 광범위하게 사용되는 소자이다. 네모 동축선과 TEM 셀의 동작을 정확히 예측하기 위해서는 네모 동축선과 TEM 셀의 분산관계 해석이 필수적이다. 본 논문에서는 TEM 모드에 대한 분석을 기반으로 고차 모드인 TE와 TM 모드에 대한 분산관계를 단순하면서도 정확한 방법을 이용해 유도한다. 모드정합법과 그린 함수를 이용하여 네모 동축선과 TEM 셀의 분산관계를 해석적으로 정확히 다룬다. 이를 위해 네모 동축선의 구조를 4개의 L블록으로 나누고 중첩의 원리를 사용하여 전체 전자장 표현식을 쉽게 구한다. 분산관계 수렴성을 파악하기 위해 수치해석을 행하고 FDTD 결과와 비교한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권1호
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• pp.55-59
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• 2022

본 논문에서는 플라즈몬 공명 현상을 통하여 나노 입자 주변의 전기장을 증폭시키며, 흡광률을 높일 수 있는 구조를 시간영역 유한차분(FDTD)시뮬레이션을 이용하여 나노입자를 평면에 배열하였을 때와 비교하여 나노 구조에 배열하였을 때의 전기장과 흡광도를 비교하였다. 또한 나노구조의 폭을 240 nm ~ 300 nm로 조절하여 입자간의 간격이 좁을수록 광 흡수율이 높음을 보이고자 하였다. 또한 UV 임프린트를 통하여 나노 입자와 나노 구조를 표면에 함께 형성시키는 방법에 대한 연구를 진행하였다. 해당 구조에 입자를 형성하기 위하여 스프레이 코팅을 이용하여 나노 입자를 구조 제작에 사용되는 몰드에 먼저 배열한 후, UV 임프린팅을 통해 제작하였고 나노구조와 입자가 함께 형성됨을 Scanning Electron Microscopy 로 확인하였다.