Finite-Element Method Analysis in Eigenmode of Microwave and Optical Waveguides

마이크로파 및 광도파관의 고유모드에 관한 유한요소법 해석

The propagation characteristics of dielectric waveguides has been analyzed by finite element method. We have proposed the finite element formutation of the variational expression in the three-component magnetic field based on Galerkin's method which seek for the propagation constant by a given value of frequency. In this approach, the divergence relation for H is satisfied and spurious modes does not appear and finite element solustions agree with the exact solutions. In order to varify the validity of the present method the numerical results for a rectangular waveguide partilly filled with dielectric are compared with other results.

유한요소법을 이용하여 유전체 도파관의 전파특성을 해석하였다. 자계 3성분에 의한 변분표현방식 Galerkin법을 적용하여 주파수를 파라메터로 해서 전파정수를 구하는 유한요소 표시식을 제안하였다. 이 방법은 조건을 고려해서 해석한 결과 spurious 해는 전혀 나타나지 않았으며 이론치와 잘 일치하였다. 이 해법이 타당성을 확인하기 위하여 부분적으로 유전체가 채워직 구형도파관에 적용하여 수치해석 결과를 다른해석 결과와 비교하였다.