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Efficient Modelling Method for Artificial Materials Using Digital Filtering Techniques and EMC Applications 디지털 필터링 기법과 EMC 응용을 이용한 효율적인 인공재료 모델링 방법

Hiroki WAKATSUCHI, Stephen GREEDY, John PAUL, Christos CHRISTOPOULOS

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요약 :

본 논문에서는 디지털 필터링(DF) 기술을 사용하여 인공 재료에 대한 효율적인 모델링 방법을 보여줍니다. DF 기술의 효율성을 입증하기 위해 EBG(전자기 밴드갭) 구조와 소위 CLL 기반 메타물질이라고 불리는 용량성 부하 루프에 적용됩니다. 첫째, 이 문서에서는 매우 작은 셀 크기(0.10.10.1 mm3)은 산란 매개변수를 계산하기 위해 구조 요소의 세부 사항을 모델링하는 데 사용됩니다. 둘째, 산란 매개변수는 Padé 형식으로 근사화한 다음 인수분해합니다. 마지막으로 인수분해된 파데 형식은 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환됩니다. 결과적으로 미세한 메쉬의 초기 특징은 DF 경계를 사용하여 수치 시뮬레이션에 효과적으로 포함되며, 여기서 거친 메쉬의 사용이 가능합니다(EBG 구조 시뮬레이션에서 1,000배 더 크고 메타물질 시뮬레이션에서 680배 더 큼). 볼륨 측면에서). 거친 메쉬를 사용하고 유전 물질 계산을 제거함으로써 미세한 메쉬 시뮬레이션에 필요한 무거운 계산 부담이 완화되고 인공 물질에 대한 빠르고 효율적이며 정확한 모델링 방법이 달성됩니다. EBG 구조의 경우 계산 시간이 3시간에서 1분 미만으로 단축됩니다. 또한 본 논문에서는 전자파 적합성 분야에서 DF 기법의 구체적인 적용 사례로 안테나 시뮬레이션을 기술한다. 이 시뮬레이션에서 쌍극자 안테나에서 방사되는 전기장은 CLL 기반 메타물질에서 파생된 인공 자기 전도체를 모델링하는 DF 경계에 의해 강화됩니다. 안테나 시뮬레이션에서 볼 수 있듯이 DF 기술은 대규모 구성을 효율적이고 정확하게 모델링합니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E93-B No.7 pp.1760-1767
발행일
2010/07/01
공개일
온라인 ISSN
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.E93.B.1760
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Section on Advanced Electromagnetic Compatibility Technology in Conjunction with Main Topics of EMC'09/Kyoto)
범주
EMI 제어를 위한 PCB 및 회로 설계

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