An efficient rigorous solution for the electromagnetic (EM) wave scattering by a wedge with concaved edge, double wedge with concaved edges, multislotted circular cylinder and strips are formulated for a line source or plane wave excitation. The bulk of this dissertation deals with the solutions based on the radial mode matching technique for analyzing normal and oblique scattering by wedges, slots and strips.
First, E - and H - polarized electromagnetic scattering problems by a perfectly conducting wedge with concaved edge are formulated for a line source or plane wave excitation using radial mode matching technique. The scattered and guided fields are represented in terms of an infinite series of radial waveguide modes with unknown coefficients. By applying the appropriate boundary conditions, the coefficients of scattered field are obtained. For a small radius of concaved edge, the diffraction coefficient of concaved edge is subsequently derived from the scattered field.
Second, An exact series solutions for the normal or oblique scattering by a pair of parallel concaved edges of perfectly conducting wedges are formulated for E - and H - polarization using the radial mode matching technique. In order to check the accuracy of present method, a slit is chosen for calculations as a special case of double edges structure. Diffraction coefficient for double edges of perfectly conducting half planes is derived from the scattered field and presented in series form. We also investigate the effect on the transmission coefficient due to dented edges with dielectric cylinder.
Finally, electromagnetic penetration through and scattering from an infinite, multislotted circular cylinder with thickness are formulated for E - and H - polarized wave using radial mode matching technique. Also, an exact series solution is given for the problem of electrcmagnetic transmission through dielectric-filled multislot in a thick conducting cylinder shell. The exciting source is an electric or magnetic line current placed inside the shell. The application of the appropriate boundary conditions yields a set of coupled series equations for the normal or tangential fields with respect to boundaries. In the transmit mode, the total far field transmitted through the slot is computed. In the receive mode, the current induced on the conductor at the center of the shell is computed. For the case of air dielectric filling the slots, the computed results are in very good agreement with available published data.
오목한 모서리를 갖는 도체 쐐기와 두개의 나란한 모서리를 갖는 도체 쐐기 그리고 다중 슬랏 실린더와 스트립에 선전류나 평면파가 입사하였을 때의 전자파 산란, 투과현상을 원형 모드 정합법을 이용하여 정확하게 해석하였다. 모든 구조체는 z-축으로 무한하며, 산란체에 수직으로 입사하는 경우(2차원)와 비스듬히 입사하는 경우(3차원)를 해석하였다.
먼저, 오목한 모서리를 갖는 도체 쐐기에 선전원나 평면파가 입사할 경우의 전자파 산란 현상을 E-편파와 H-편파로 나누어 해석하였다. 오목한 모서리를 갖는 도체 쐐기를 두영역으로 나누고 각 영역의 전자파를 미지 계수를 갖는 무한 원형 모드 급수의 합으로 표현하였다. 여기에 전자파의 경계조건을 이용하여 미지계수를 정확하게 구했다. 오목한 모서리의 크기가 작은 경우에는 산란파로 부터 오목한 모서리에 의한 회절계수를 유도하고, 이를 쐐기의 회절계수와 비교하였다.
둘째, 두개의 오목한 모서리를 갖는 도체 쐐기에 선전류나 평면파가 입사할 경우의 전자파 산란 및 투과 현상을 E-편파와 H-편파로 나누어 해석하였다. 두개의 오목한 모서리를 갖는 도체 쐐기를 세 영역으로 나누고 각 영역의 전자파를 미지 계수를 갖는 원형 모드 급수의 합으로 표현하였다. 여기에 전자파의 경계 조건을 이용하여 미지 계수를 정확하게 구하였다. 해석의 정확성을 검증하기 위해서 이중 모서리를 갖는 대표적인 구조체인 슬릿을 해석하였다. 슬릿의 경우, 산란파로 부터 이중 모서리에 의한 회절계수를 정확하게 유도하였다. 또한, 유전체를 포함한 오목한 이중모서리에 의한 투과 계수를 구하였다.
마지막으로, 원형 다중 슬랏이나 스트립에 선전류나 평면파가 입사할 경우의 전자파의 산란 및 투과 현상을 E-편파와 H-편파로 나누어 해석하였다. 또한, 원형 다중 슬랏 내부에 선전류가 있을경우에 밖으로 전자파가 방사되는 현상을 해석하였다. 손실이 없는 유전체로 슬랏을 채울 경우의 산란, 투과 그리고 방사하는 전자파를 해석하였다. 슬랏의 내부로 투과하는 전자파의 양은 슬랏의 중심에 도체를 두고 여기에 여기되는 전류를 구함으로써 해석하였고, 슬랏 내부의 선전류에 의해 밖으로 방사하는 전자파는 전파의 크기로 그 양을 해석하였다.
