스텝-리지도피관의 차단모드특성

cutoff Mode characteristics in step-rigded waveguide

횡공진등가회로에서 전송선 매트릭스식을 세워 스텝-리지도파관의 속단파장을 주는 특성방정식을 유도하고 반복근사법으로 수치해석하였다. 또한 전자계성분 및 이들간의 관계를 불연속전계에 의한 고차항을 도입하여 근사적으로 표시하고 이것에서 특성임피이던스를 평균전력의 개념에서 구하고 이들을 실험으로 확인하였다. 차단파장은 도파관의 윗면과 스텝면과의 갭이 작을수록 커지며 또한 스텝의 옆폭이 늘어 남에 따라 증가하고 최적치는 갭의 비가 일정시, S /a이 0.3∼0.5이고 S /a가 0.7∼0.85일 때임을 나타내었다. 특성임피던스는 빈도파관때보다 낮은 값을 나타내어 낮은 특성임피던스를 갖는 다른 도액관이나 전송선과 임괴던스정합을 행하기에 적합하며 X대역용 도파관의 크기이면서 낮은 편파수인 3∼4GHz까지 통과시킬 수 있는 광대역인 소형 도파관을 실현할 수 있었다.

Theoretical analysis is carried out for the curtoff wavelength characteristics of rectangular waveguide containing a step-ridge. In order to obtain the cutoff wavelength of step-rigde waveguide, an transmission matriz is formulated by the method of equivalent transverse resonance. The characteristic equation, in which the wavelength is obtainable by the numerical method, is derived from the equation. An approximate determination of the dominant mode fields in step-ridge waveguides at all frequencies has been made. Using these fields, the characteristic impedance equation is derived from power considerations. Analyzing the results of the calculations, the following characteristics are noted. The values of λ /a of TE10 mode increase with decreasing gap lengths and with increasing step width S or S , or both. Experimental results of cutoff characteristics are in good agreement with the theoretical analusis. It is shown that a waveguide within which a step-ridge is placed has a lower cutoff frequency and impedance than empty guide without it. Therefore, the role of a step-ridge guide is to broadening the bandwidth 2 to 3 times more than that of an empty guide of the same demension.