The electromagnetic wave characteristics in a coaxial adiabatic line were investigated by using the mode matching technique. The Hankel transform and the Fourier series were employed to describe field distributions. A set of simultaneous equations was built by applying boundary conditions. Residue calculus was performed to determine unknown modal coefficients rapidly. Numerically calculated transmission coefficients and reflection coefficients were compared with a commercial radio frequency (RF) simulation tool, CST Microwave Studio (MWS). Our methodology can provide highly accurate results while reducing the elapsed time of calculation.
정보통신, 항공우주, 국방, 보안, 의료 관련 산업이 빠르게 발전함에 따라 전자파 관련 시스템 및 부품의 신뢰성 있는 평가가 절실히 요구되고 있다. 전자기파 측정과 관련하여, 국내에서는 한국표준과학 연구소를 중심으로 동축형 미소열량계 및 도파관 미소열량계에 대한 연구가 활발하게 일어나고 있다. 이러한 미소열량계에서 중요한 쟁점으로 부각되고 있는 것이 효율적인 열 차단에 있으며, 본 논문에서는 이 문제와 관련된 선행 연구로서, 비접촉형 동축형 열 차단 선로를 모드 정합법과 한켈 변환을 이용하여 분석하였다. 모드 정합법은 효율적이면서도 엄밀한 해를 제공할 뿐만 아니라, 유수 정리를 이용하여 적분 계산을 빠르게 수렴하는 수열 형태로 변환하여 계산 시간을 크게 단축시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 전자기파 특성에 대한 직관적인 해석을 제공할 수 있다. 2장에서는 닫힌 구간에 대하여 푸리에 수열을 적용하고, 열린 구간에서 한켈 변환을 사용하여 전자파를 표현하였다. 이를 경계 조건을 적용하여 연립 방정식을 세웠으며, 적분이 포함된 연립 방정식을 유수 정리를 사용하여 수열 형태로 바꾸었다. 마지막으로 MATLAB을 사용하여 수치 해석을 수행하였으며, 이 결과들을 CST MWS의 결과들과 비교하여 그 타당성을 검증하였다.
