손실 매질에 대한 Isotropic-Dispersion 유한 차분식의 2D Crank-Nicolson FDTD 기법

김현; 고일석; 육종관

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김현 (연세대학교) 고일석 (인하대학교) 육종관 (연세대학교)

저널정보: 한국전자파학회 한국전자파학회논문지 韓國電磁波學會論文誌第21卷第7號

발행연도: 2010.7

수록면: 805 - 814 (10page)

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기존 Crank-Nicolson FDTD 기법(CN FDTD 기법)의 비등방성 분산 특성을 개선하기 위한 CN ID-FDTD 기법을 제안하였다. 제안한 CN ID-FDTD 기법은 공간 미분 연산을 위해 기존 CN FDTD 기법의 centered 유한 차분식(Finite Difference equation: FD 연산식)이 아닌 isotropic-dispersion 유한 차분식(ID-FD 연산식)[1],[2]을 이용한다. 본 논문에서는 손실 매질에 대한 CN ID-FDTD 기법의 분산 관계식을 유도하였고, 이 분산 관계식을 이용해 ID-FD 연산식에서 분산 오차(dispersion error)를 줄이는 가중치(weighting factor)와 보정값(scaling factor)을 제시하였다. 그리고 해석 결과의 정확성 비교를 통해 CN ID-FDTD 기법에서는 기존 CN FDTD 기법의 단점이었던 비등방성분산 오차가 확연하게 감소하는 것을 확인하였다.

#FDTD #Low Dispersion FDTD #Isotropic-Dispersion FDTD Scheme #Crank-Nicolson Scheme

참고문헌 (18)

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1. [학술지(정기간행물)] - I.Koh / 2006 / Novel explicit 2-D FDTD scheme with isotropic dispersion and enhanced stability / IEEE Trans.Antennas and Propagation 54 (11) : 3505 ~ 3510

2. [학술지(정기간행물)] - 고일석 / 2006 / 등방성 분산 특성과 개선된 시간 증분을 가지는 2차원 시간 영역 유한 차분법 / 한국전자파학회 논문지 17 (2) : 165 ~ 170

3. [학술지(정기간행물)] - K. Yee / 1966 / Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwell’s equations in isotropic media / IEEE Trans. Antennas and Propagation 14 (3) : 302 ~ 307

4. [단행본] - A. Taflove / 1995 / Computational Electrodynamics: the Finite-Difference Time-Domain Method / Artech House

5. [기타자료] - H. Kim / / Implicit ID-FDTD algorithm based on crank-nicolson scheme: update equations, dispersion relation, and stability analysis / Submitted for Publication in IEEE Trans. Antennas and Propagation

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