The reflection coefficient on the aperture of the flanged rectangular waveguide is rigorously studied. The Fourier transform and mode matching method are used to obtain simultaneous equations for the modal coefficients in rapidly-convergent form. And the residue calculus is used for the efficient calculation of the involved integrals. Moreover, the effects of the air gap between the flange and the measured sample are considered.
전자기파(electromagnetic wave)를 이용하여 주어진 물질의 특성을 정확히 구해내는 것은 그 물질의 유전율을 정확히 측정하는 문제로 귀결된다. 이러한 이유로 유전율 측정을 위한 시도는 오랫동안 계속되어 왔다. 그러나 1장에서 소개된 transmission line method 나 resonance method 등과 같은 유전율을 측정하기 위한 재래적인 방법들은 측정하고자 하는 물질을 정해진 모양과 크기를 갖도록 가공하여 전송선(transmission line)이나 공진기(cavity)의 내부를 부분적으로나 전체적으로 채워야하고, 그 분석 방법도 복잡하다는 단점이 있었다. 그러나 본 연구에서 다루는 구형 도파관을 이용한 유전율 측정방법은 별도의 시료를 준비해야 할 필요가 없으므로 비파괴 유전율 측정에 용이하다. 또한 센서로 쓰이는 플란지가 달린 구형 도파관만으로 간단히 측정할 수 있다는 장점이 있다. 2장에서는 플란지가 달린 구형 도파관을 측정하고자 하는 매질과 접촉시켜 접촉면에서의 반사계수를 구하는 과정을 자세히 보였다. 반사계수를 구하기 위한 연립방정식을 도출하는 과정에서 푸리에 변환 기법과 모드정합법을 이용하여 빠른 수렴 특성을 갖는 엄밀해를 도출하였다. 또한 이 과정에서 유수정리를 이용하여 주어진 적분식을 보다 효과적으로 풀이하였다. 그 결과 기존의 실험결과와 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 3장에서는 플란지와 측정하고자 하는 매질의 접촉이 불량할 경우 발생할 수 있는 공기층의 영향을 살펴보았다 이를 통해 유전율의 정확한 측정을 위해서는 공기층의 영향을 충분히 고려해야함을 알 수 있었다.
