요철이 있는 개구면에서의 전자파 투과 해석
Analysis of ElectromagneticTransmission through Apertures Surrounded by Corrugations
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 박용배
- 발행년도 2014
- 학위수여년월 2014. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000017472
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
도체 평면 위에 파장 보다 작은 크기(subwavelength)의 개구면(aperture)이 있고 유한한 개수의 표면 구조(surface patterning)가 그 주위를 비주기적으로 둘러싸고 있는 구조에 대하여 이론적 해석기법을 통한 전자기 투과 및 산란 특성을 고찰하였다. 구조의 불연속 지점을 기준으로 해석할 영역을 나누고, 각 영역에서의 전자기장을 표현한다. 보조 벡터 퍼텐셜(auxiliary vector potential)의 파동 방정식을 풀어 해의 조합(construction of solution)을 통해 전자기장을 유도할 수 있는데, 특히 닫힌 영역에서는 이산모드 계수를 포함하는 고유함수 전개(eigenfunction expansion)를, 열린 영역에서는 모든 산란파를 고려할 수 있는 적분변환(integral transform)을 활용한다. 적분변환의 입력함수인 연속모드 계수는 중첩의 원리(superposition)를 이용하여, 열린 영역과 맞닿아 있는 모든 닫힌 영역들의 이산모드 계수의 합으로 표현할 수 있다. 영역별 경계면에서, 접선성분의 전기장 및 자기장 연속조건, 적분변환, 고유함수의 직교성(orthogonality)을 이용하여, 이산모드 계수에 대한 다원 1차 연립방정식을 도출하였고 행렬 연산을 통해 연립방정식을 풀었다. 개구면을 통한 전자기 투과 및 산란 특성을 이해하기 위해 투과계수, 원역장에서의 복사패턴, 근접장에서의 산란 전자기장의 분포 및 시평균 포인팅 벡터(Poynting vector) 등을 계산하였다. 본 연구를 통해 얻은 엄밀해의 유효성을 검증하기 위해, 해석한 구조를 직접 제작하여 측정한 결과, 기존 논문의 결과, CST사의 Microwave Studio를 이용한 시뮬레이션 결과 등과 비교하였고 전반적으로 일치하였다. 특히 본 논문에서는 등고선 선도(contour plot)를 활용해 개구면을 통한 투과 증대 현상이 최대가 될 수 있게끔 할 수 있는 표면 구조를 최적화하였고, 표면 구조 내부에서 여기 되는 각 고유모드(eigenmode)들이 개구면을 통한 전자기 투과 및 산란 특성에 어떠한 영향을 미치는 가에 대하여 집중적으로 연구하였다.
more목차
● 국문요약
● 표차례
● 그림차례
제1장.서 론 1
제2장.도체 평판 위에 groove 배열이 있는 파장보다 작은 슬릿 4
제3장.도체 평판 위에 요철 배열이 있는 파장보다 작은 원형 개구면 20
제4장.동축 선로로 급전된 도체 평판 위에 요철 배열이 있는 파장 보다 작은 고리형 슬롯 44
제5장.도체 평판 위에 요철 배열이 있는 파장보다 작은 고리형 개구면 65
제6장.결 론 87
부 록 88
참 고 문 헌 91
