Analysis of Electromagnetic Scattering by a Perfectly Conducting Strip Grating on Dielectric Multilayers

다층 유전체 위의 조기적인 도체 스트립 구조에 의한 전자파산란 해석

  • 윤의중 (경기전문대학 전자통신과) ;
  • 양승인 (숭실대학교 전자공학과)
  • Published : 1997.04.01

Abstract

In this paper, electromagnetic scattering by a perfectly conducting strip grating on dielectric multilayers is analyzed for the normalized reflected and transmitted power by applying the Fourier-Galeakin moment method. The induced current density is expanded in a series of multiplication of chebyshev polynomials of the first kind and functions with appropriate edge boundary condition, the continuous condition of electromagnetic field is applied in the boundary planes. The confirm the validity of the proposed method, the nor- malized reflected and transmitted power obtained by varying the relative permittivity and thickness of each dielectric layers are evaluated and compared with those of the existing numerical method and a paper, and then the numerical results in this paper are in good agreement with those of the existing numerical method and the paper. The sharp variation position in the geometrically normalized reflected and transmitted power can be moved by the incident angle, grating period, and the relative permittivity and thickness of the dielectric multilayers, these sharp variation points which are called the Wood's anomaly of the Geome- trically normalized reflected power are observed as a main factor when the reflected powers of the higher order mode are transitted between propagating and evanescent modes, and the local minimum positions are slightly moved to the left hand direction in which grating period is getting small according to the increase of the relative permittivity of dielectric layers.

본 논문에서는 다충 유전체 위의 주기적인 도체 스트립 구조에 의한 전자파산란 문제를 Fourier-Galerkin 모멘트법으로 수치해석하여 정규화된 반사 및 투과전력을 계산하였다. 도체띠에 유도되는 전류밀도는 적절한 모서리 경계조건을 만족하는 함수와 l종 Chebyshev 다항식의 곱의 급수로 전개하였으며, 각유전체층의 경계 면에 서는 전자계 연속조건을 적용하였다. 산란 전자파는 Floquet 모드 함수를 이용하여 무한개의 급수로 전개하였다. 본 논문에서 제안된 방법의 타당성을 입증하기 위하여 각 유전체층의 비유전율과 두께를 변화시켜 얻어진 정규화된 반사 및 투과전력은 기존의 수치방법 및 논문의 결과와 평가 및 비교하였으며, 이 때 본 논문의 수치결과들은 기존의 수치방볍 및 논문의 결과와 매우 잘 일치하였다. 기하광학적 정규화된 반사 및 투과전력의 급변점 의 위치는 입사각 및 격자 주기 그리고 유전체충의 비유전율 및 두께에 따라 주된 영향을 받음을 알수 있었고, Wood의 변칙이라고 불리우는 이러한 급변점은 고차 모드의 반사전력이 전파모드와 감쇠모드 사이에서 모드 전환이 주된 요인으로 관측되었으며, 국부적인 최소 위치들은 유전체층의 비 유전율이 증가함에 따라 격자주기가 작아지는 좌측방향으로 약간 이동함을 알 수 있었다.

Keywords

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