쇄기형 유전체의 양면에 평면파 입사시 다극전개를 이용한 회절패턴 계산

Calculation of Diffraction Patterns for Incidence of Planewave on Both Sides of a Dielectric Wedge by Using Multipole Expansion

임의의 각을 가진 쇄기형 유전체의양 경계면을 E-편파된 평면화가 입사할 경우 발생하는 전자파의 회절패턴을 기하광학해와 모서리회절파의 합으로 표시하였다. 모서리 회절파의 회절계수는 물리광학근사로 구한 회절계수를 모서리 끝에 분포한 다극선전원으로 수정하여 구하였다. 쇄기각 $120^{circ}$, 입사각 $60^{circ}$ 인 유전체의 비전율을 2, 5, 10으로 변화시키고, 측정거리도 모서리 끝점으로 부터 5와 10파장인 경우에 대해 기하광학해와, 물리광학해, 다극선전원으로 교정한 수정해 순으로 각각의 회절패턴을 그림으로 나타내었다. 본 논문에서 구한 수정해는 모서리 끝점으로 부터 멀리 떨어진 곳에서만 유용한 점근해임을 알 수 있으나, 유전체 경계면에서 경계조건을 만족함을 보였다.

Diffraction patterns of electromagnetic fields for the incidence of E-polarized plane wave on both interfaces of an arbitrary-angle dielect wedge are obtained by sum of geometric optics term and the edge diffracted fields. The diffraction coefficients of the edge diffracted fields are evaluated by employing the physical optics approximation and then correcting its error with the multipole line source at the dielectric edge. For the wedge angle $120^{circ}$, the incident angle $60^{circ}$, the relative dielectric constant of the dielectric wedge, 2, 5, and 10, and the observation distance from the tip of the wedge, 5 and 10 wavelength, the diffraction coefficients and the diffraction patterns corresponding to geometric optics, physical optics, and the solution corrected by the multipole line source are plotted, respectively. While the corrected solutions presented in this paper are valid only in the far-field region, these asymptotic solutions show to satisfy the boundary condition on the dielectric interfaces.