직각 쐐기형 유전분에 의한 전자파 회절

Diffraction of Electromagnetic Waves by Right Angle Dielectric Wedge

직각 쐐기는 유전체에 평면 전자파가 입사할때 일어나는 산란파에 대한 점근해를 구하였다. 산란파는 유전체경계면으로부터 반사된 파 및 고절된 파와 유전체 끝 모서리로부터 회석된 도간면파로 구성하였다. 모서리에서 회절된 전제는 물리광학 근사법에 의한 해에 교정항을 더하여 구하였으며, 이 교정 전계는 수치 계산에 의하여 풀 수 있는 이중 급수 방정식으로부터 구하였다. 구해진 점근해의 유효성은 유전체의 상대 유전률 ε의 값이 -에 갈때와 1에 가까운 값을 가질때의 두 극한치에서 검토 되었다. ε이 작을때는 Rawlins이 구한 ε Neumann계수해의 계산 결과와 같았으며, ε이 ∞에 접근할때 모서리의 회절 패턴은 도체 모서리의 회절패턴에 접근함을 보일 수 있다.

An asymptotic solution of electromagnetic waves scattered by a right-angled dielectric wedge for plane wave incidence is obtained. Scattered fields are constructed by waves reflected and refracted from dielectric interfaces (geometric-optical fields) and a cylindrical wave diffracted from the edge. The edge diffracted field is obtained by adding a correction to the edge diffraction of physical optics approximation, where the correction field is calculated by solving a dual series equation amenable to simple numerical calculation. Validity of this result is assured by two limits of relative dielectric constant $\varepsilon$ of the wedge. The total asymptotic field calculated results in a Rawlins' Neumann series solution for small $\varepsilon$, and the edge diffraction pattern is shown to approach that of a perfectly conducting wedge for large $\varepsilon$. Calculated field patterns are presented and the accuracy of physical optics approximation is discussed.