• 한국전자파학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.98-105
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• 2013

본 논문에서는 초광대역 벽 투과 레이더를 이용한 벽 내부 진단에 대한 유한차분 시간영역(finite-difference time-domain, FDTD) 시뮬레이션과 데이터 처리 기술에 대한 연구를 소개한다. 본 연구에서는 2차원 FDTD 기법을 이용하여 실제 측정과 유사한 조건으로 시뮬레이션을 수행하기 위해 우선 전파의 감쇄, 투과 특성, 해상도 등을 고려하여 0.3~7 GHz의 초광대역을 갖는 반대 극성 비발디 안테나(anti-podal vivaldi antenna)를 설계/제작하였다. 다음으로 제작된 안테나의 방사 패턴을 측정한 후 이것을 FDTD 시뮬레이션의 소스로 사용하여 콘크리트 벽 경계면과 벽 내부의 금속으로부터 반사된 데이터를 얻었다. 다음으로 이 데이터를 처리하고 레이더 영상을 생성하여 벽 내부를 관찰하였다. FDTD 시뮬레이션에서는 일반적으로 사용되고 있는 등방성 점 소스와 다항식으로 측정된 방사 패턴을 근사화하여 소스로 적용한 2가지 경우에 대해 비교하였으며, 그 결과, 안테나 패턴을 적용했을 경우 등방성 점 소스를 사용한 경우에 비해 최대 약 2.5 dB 높은 신호 대 잡음비를 얻을 수 있었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권7호
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• pp.1-8
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• 1999

3차원 분산 유한차분 시간영역 법을 이용하여 지하 침투 레이더에 대한 완전한 전자기적인 모의계산을 구현하였다. 제시된 모의계산 모델에는 공진기를 배후에 두고 있는 저항으로 중단된 bow-tie 안테나가 포함되어 있다. 그리고 수신안테나의 응답을 계산하기 위하여 안테나의 입력 임피던스와 급전선의 특성 임피던스로 구성된 등가회로를 사용하였다. 자체 제작한 bow-tie 안테나가 포함된 GPR 시스템을 사용한 실제 측정은 PVC 탱크에 담겨진 마른 모래 위에서 수행되었다. FDTD 모의계산 결과가 실제 측정자료와 거의 일치함을 확인할 수 있었다.

• 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.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권6호
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• pp.522-530
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• 2019

We present simulation methods to accurately determine the transmission efficiency and far-field patterns (FFPs) of a shallow-etched waveguide grating antenna (WGA) formed on a silicon-on-insulator wafer based on the finite-difference time-domain (FDTD) approach. The directionality and the FFP of a WGA with >1-mm in length can be obtained reliably by simulating a truncated WGA structure using a three-dimensional FDTD method and a full-scale WGA using a two-dimensional FDTD with the effective index method. The developed FDTD methods are applied to the simulation of an optical phased array (OPA) composed of a uniformly spaced WGA array, and the steering-angle dependent transmission efficiency and FFPs are obtained in OPA structures having up to 128-channel WGAs.

• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.145-148
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• 1998

In this paper, a microstrip antenna is designed using a rectangular patch. To find characteristics of the antenna, computer simulations of the rectangular single microstrip patch antenna are performed with changing width. And we compared the result of computer simulation with the experimental value. Through the results, we found that the 3-D FDTD method is an effective method for designing microstrip patch antenna. According to simulation the resonant point has been found it in the frequency received from GPS satellite. It is thought that make it match by adjusting the feedpoint.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.3227-3234
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• 1996

This paper proposes a new absorbing boundary condition(ABC) for the FDTD simulation of waveguide problems. It is based on the exact analytic expression for the time domain EM wave propatation in the waveguide. The ABC derived from the expression has a convolution form whose kernel (the discrete Green's function) has a simple, closed form formula. Also, it is applicable to the wide variety of waveguide types with conducting boundaries and complex cross-sectional shapes.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.21-28
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• 2015

반도체 공정에서는 소자 내부의 물리량 계산을 통해 불순물의 움직임을 해석하여 결점을 검출하는 시뮬레이션을 수행하게 된다. 이를 위해 유한 차분 시간 영역 알고리즘(Finite-Difference Time-Domain, 이하 FDTD)과 같은 수치해석 기법이 사용된다. 반도체 칩의 집적도 향상으로 인하여 소자의 크기는 나노스케일 시대로 접어들었으며, 시뮬레이션 사이즈 또한 커지고 있는 추세이다. 이에 따라 CPU와 GPU 같은 하나의 연산 장치에서 수행할 수 없는 문제와 다중의 연산 장치로 구성된 한 대의 컴퓨터에서 수행할 수 없는 문제가 발생하기도 한다. 이러한 문제로 인해 분산 병렬처리를 통한 FDTD 알고리즘 연구가 진행되고 있다. 하지만 기존의 연구들은 단일 연산장치만을 이용하기 때문에 GPU를 사용하는 경우 연산 속도는 빠르나 메모리의 제한이 있으며 CPU의 경우 GPU에 비해 연산 속도가 느린 단점이 존재한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 CPU, GPU의 이기종 연산 장치를 포함하는 컴퓨터로 구축된 클러스터 상에서 작업 사이즈에 제한되지 않고 시뮬레이션 수행이 가능한 컴퓨팅 모델을 구현하였다. 점대점 통신 기반의 MPI 라이브러리를 이용하여 연산 장치 간 통신을 통한 시뮬레이션을 테스트 하였고 사용하는 연산 장치의 종류와 수에 상관없이 시뮬레이션이 정상 동작함을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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• pp.137-140
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• 2002

In this paper, a new algorithm for two-dimensional (2-D) finite-difference time-domain (FDTD) method is presented. By this new method, the maximum time step size can be increased over the Courant-Friedrich-Levy (CFL) condition restraint. This new algorithm is adapted from an Alternating-Direction Implicit FDTD (ADI-FDTD) method. However, unlike the ADI-FDTD algorithm. the alternation is performed with respect to the blocks of fields rather than with respect to each respective coordinate direction. Moreover. this method can be efficiently simulated with parallel computation. and it is more efficient than the conventional FDTD method in terms of CPU time. Numerical formulations are shown and simulation results are presented to demonstrate the effectiveness and efficiency of our proposed method.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2001년도 제6차 학술대회 초록집
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• pp.174-174
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• 2001

Purpose： Dimensions of body RF coil composed of 4 rectangular loops for low field open MRI hav been optimized. The design result shows the field inhomogeneity of B1 field below 1.5 dB in the 25 cm DSV can be achieved. Method： Our low field RF coil is composed of 4 rectangular strip loops that assumed to b located at both the bottom and top sides of permanent magnet. All the loops have identica dimensions and current amplitude. First, the inductance of a loop is calculated. Second, the current distribution on the coil strip is calculated by using finite difference time doma method (FDTD). It takes as much as 4 days in FDTD simulation for low frequency RF field That's why the electrical dipole radiation method is used for simulation. With the curren distribution obtained using the FDTD simulation, for various dimensional parameters th magnetic field has been calculated by electric dipole radiation method, where the curren elements are regarded as electric dipole radiation sources. The field pattern from electri dipole radiation is almost same as that from FDTD simulation. Also, it is same as that fro the result using the Viot-Savart equation, for far tone radiation term becomes zero and th Bl field amplitude of near one radiation is the same as the B field due to static current The field homogeneity is calculated in the 25 cm BSV.