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평행판 도파관에 진행하는 TEM mode를 이용한 평판형 유전체의 유전율을 측정하는 방식을 소개한다. 이는 양 옆이 열린 구조적 장점으로 실험 절차 및 측정 샘플의 가공이 매우 간편한 장점이 있다. 샘플의 유무에 따라 변화하는 도파관 내에서 전파하는 TEM mode의 위상 속도의 차이를 전자기적으로 해석하였고 이를 이용하여 유전체판의 유전율을 측정하였으며, 샘플에 대한 측정 결과는 기존에 알려진 유전율과 일치하였다.

This paper introduces a simple new procedure approach to determine the permittivity of dielectric slabs. The method uses a parallel plate waveguide which supports a TEM mode. The presence of the dielectric slab placed at the bottom of the waveguide makes the speed of the TEM wave slower. The relationship between the change of the speed and the permittivity of the dielectric slab allows the determination of the permittivity. The relationship is analyzed electromagnetically, and the results of measurements are in good agreement with the analysis.

The problem of electromagnetic coupling between a slit fed by a flanged parallel-plate waveguide(PPW) and a slit in an infinite nearby conducting screen parallel to the flanged ground conductor is studied as a simplified problem for a near-field scanning microscopy(NSM). The method of moments isused to solve the coupled integral equations for the electric field distributions over the slits. The performance of the proposed apparatus as an NSM is tested by examining the effects of some geometrical parameters on the equivalent slit admittance and coupled powers through the slits.

본 논문에서는 초고주파 수동 부품의 전송 구조 내부에 전자기파의 차단 현상을 유발하는 불연속이 존재할 때 metamaterial을 이용하여 전파 특성에 변화를 유도할 수 있는 방법을 논의하고 원리를 규명한다. 특히 평행 평판 도파관 내부에 전파가 되지 않을 정도로 협소한 단면을 가진 영역의 매질이 ENZ(Epsilon Near Zero)의 metamaterial로 바뀔 때 전자기파가 진행되는, 이른바 터널링(tunneling) 조건(혹은 관통 효과)을 찾고 전자기학적 관점과 회로 관점으로 설명할 것이다. 전송선 이론에 불연속 구조는 물론 매질 변화를 고려한 평행 평판 도파관의 해석 결과를 다른 기법의 결과와 비교하여 타당성을 보이고, 이에 바탕을 두어 관통 효과 특성을 산란계수와 임피던스로 도시한다.

This paper discusses how to change the electromagnetic waves' property in the cut-off causing discontinuity existing in the guiding structure of the RF passive component by using the metamaterial and elaborates on its principle. Particularly, we find and explain, from the viewpoint of electromagnetics and circuit theories, the so-called tunneling condition that when the segment with an extremely narrow cross-section leading to blockage in the parallel-plate waveguide is given the ENZ(Epsilon Near Zero) for its filling material, the wave starts to propagate through the segment. The analysis method as a transmission-line theory taking the discontinuity and material change into consideration is shown valid through the comparison with other methods for analyzing parallel-plate waveguides, and provides the illustration of the S-parameters and impedance describing the characteristics of the tunneling.

The results of the experimental and theoretical studies conducted on terahertz filtering using two parallel-plate waveguides (PPWGs) are presented herein. The first PPWG with 355 ${\mu}m$ plate separation generates 4 THz bandwidth TM modes ($TM_0,\;TM_2,\;and\;TM_4$), whereas the second PPWG with 100 ${\mu}m$ plate separation operated the THz filter for the generated TM modes with 1.5 THz cutoff frequency. The outgoing THz wave of the two PPWGs was truncated until 1.5 THz, and the system was operated using a high-pass THz filter. The absorption and dispersion of the combined TM and TE modes for the filtering system were calculated. The theoretical calculation and measurement results for the cutoff and oscillation frequency in the spectrum domain agreed well.

A parallel-plate waveguide with a slit in its upper plate is analysed. An integral equation is formulated for the equivalent magnetic current and solved by the conventional moment method. Numerical results are presented for the magnetic current, reflection and transmission coefficients, a normalized radiated power in the slit, and equivalent circuit parameters. The equivalent circuit parameters are an useful quantities in the study of the E-plane coupled microstrip antennas.

A characteristic mode analysis of parallel-plate waveguide with finite number of slot as a leaky wav eantenna structure is considered for calculating the characteristics currents, the characteristic patterns, radiatin patterns, and the complex propagation constants. For the cases of 1, 11 and 29 slots, numericl resutls for the equivalent magnetic currents, the radiatin patterns, and thecomplex propagation constants are computed and compared with those obtained by use of the conventional method of moments. Good correspondence between them is observed.

평행평판의 원면에 위치한 슬릿을 통하여, 슬릿의 바로 윗 부분에 도체 스트립이 있을 때 일어나는 전자기적 결합 현상에 대하여 살펴보았다. 슬릿의 폭이 파장에 비하여 매우 작을 때와 매우 클 때의 두 경우로 나누어서 기술하였다. 슬릿의 폭이 좁은 경우는 기존의 개구결합(aperture-coupled) 마이크로스트립 안테나에 해당되며 슬릿의 폭이 넓은 경우는 기존의 proximity-coupled 마이르로스트립 안테나에 해당된다. 본 연구의 결과는 기존의 마이크로스트립 안테나의 급전구조와 기존의 마이크로스트립 누설파 안테나의 급전구조 설계에 도움을 줄 것으로 생각된다.

Spatial green's functions for a horizontal magnetic dipole in a parallel-plate waveguide are expressed in an improved closed-form with two-level approximation of the spectral green's functions. The results evaluated by the present closed-from green's function with two-level approximation are compard with those obtained the previous closed-form green's function with one-level approximation. The present results are observed to be more acurate than the previous results over wide frequency range as well as whole spatial range. The combination of the present closed-form green's functions and the moment mehtod may help in analyzing the problem of EMP coupling through an aperture into a parallel-plat waveguide and the microstrip slot antenna with a reflector.

유전체로 덮혀 있고 주기적인 슬릿을 갖는 평행평판 도파관에서의 누설파 복사 및 표면과 TEM파가 입사되는 경우에 대하여 고려하였다. 모멘트 방법을 이용하여 무한한 주기적인 구조와 유한한 주기적인 구조를 해석하였다. 유전체 커버가 슬릿을 갖는 누설파 안터나의 성능에 미치는 영향을 보이기 위하여 유전체의 두께에 대한 도파관 내부에서의 반사전력과 투과전력, 자유공간으로의 복사효율, 유전체슬램으로의 표면파 launching 효율, 안테나 이득, 그리고 복사패턴 등의 수치해석결과들을 제시하였다. 또한 제안된 주기적인 구조를 이용한 표면파 lauching 효율의 개선방법을 기술하엿으며 최대효율은 이론적으로 97.5%에 이르렀다. 따라서 이 구조는 image 도파관이나 유전체 격자 안테나의 효과적인 급전기로서 유망하리라 사료된다.

Leaky wave radiation and surface wave launching problems in a dielectrically covered and periodically slitted parallel-plate waveguide(PPW) are considered for the TEM wave incidence case. Both the infinite and finite periodic geometries are analyzed by use of the method of moments. Some numerical results for the reflected and transmitted powers in the PPW, radiation efficiency into the free space, surface wave launching efficiency into the slab, antenna gain, and radiation patterns against dielectric thickness are presented to show the effect of the dielectric cover on the performances of the slitted leaky wave antenna. In addition, the method for improving surface wave launching efficiency using the proposed periodic geometry is described and maximum launching efficiency of 97.5% is obtained theoretically. So this structure is thought to be promising as an efficient feeder of dielectric grating antenna as well as image guide.

평행평판도파관에 유한한 개수의 슬릿으로 이루어진 비균일한 누설파 구조를 송(수)신 누설파 안테나와 격자 결합기의 관점에서 해석하였다. 특정한 복소 전파상수분포를 갖는 누설파 구조를 구성하기 위하여 누설파 구조를 따라 주기와 슬릿의 폭을 함께 변화시켰다. 가우스, 균일, 코사인, 코사인 제곱, Taylor 분포와 같은 다양한 전원(등가 자계전류)분포를 갖는 누설파 구조의 슬릿영역의 등가 자계전류와 복사특성에 관한 결과들을 제시하고 상호 비교하여 보았다.

The non-uniform leaky wave structure of the slits in a parallel-plate waveguide is analyzed from the viewpoints of transmitting(receiving) leaky wave antenna and grating coupler. Period and slit width are simultaneously varied along the leaky wave structure to construct the leaky wave structure with a specific distribution of complex propagation constant. Some results for the equivalent magnetic current distributions over the slits and the radiation characteristics of the leaky wave structure with various source(equivalent magnetic current) distributions such as Gaussian, uniform, cosine, cosine-squared, and Taylor distributions are given and compared with each other.