라게르 힘수를 이용한 일반적인 분산 매질의 시간영역 해석

Transient Analysis of General Dispersive Media Using Lagueite Functions

본 논문에서는 시간영역 유한차분법 (finite difference time-domain，FDTD)을 사용한 일반적인 분산 매질의 해석시, 효과적이고 정확한 해를 얻기 위한 MOD (marching-on in degree) 기법을 제안한다. 기존의 FDTD 방법에서는 시간에 대한 미분항을 유한차분으로^ 시간 영역의 상승적을 합의 항으로 근사시키는 단점이 있었다. 본 논문에서는 전자장과 유전율 및 투자율 등의 모든 시간 변수를 라게르 함수로 전개하고, 라게르 함수의 특성을 이용하여 시간 영역의 상승적을 해석적으로 처리하였다. 대표적인 드바이, 드루드 및 로렌츠 분산 매질에 대한 전자기 과도 응답을 수치예로 보인다.

In tms paper, we illustrate how the marching-on in degree (MOD) method can be used fca* efficient and accurate solution of time domain problems when using the finite difference time-domain (FDTD) technique fca* the solution in a general dispasive media. Traditiaial FDTD methods in media dispersion have disadvantages because they approximate time domain derivatives by differences and time domain convolutions by summations. H^e we provide the compact formulations for goi^al dispersive medium models using the property of the convolution between Laguerre basis functions. The basic idea here is that we fit the fields, permittivity and permeability with a series of Laguerre functions in the time domain. Representative numerical examples are presented for transient wave propagation in general Debye, Drude, and a Lorentz dispersive medium.