TM and TE Modes in Multiple-Ridged Circular Waveguides

다중 Ridge 원형 도파관의 TM과 TE 모우드 해석

The multiple-ridged circular waveguides is analyzed using Fourier series and the mode matching technique. The enforcement of the boundary conditions yields the simultaneous equations for the field coefficient inside the waveguides. The simultaneous equations are solved to represent a dispersion relation in an analytic series form. The numerical computation is performed to illustrate the behavior of the cutoff wavenumbers in terms of number, length and angle of ridges. The presented series solution is exact and rapidly-convergent so that it is efficient for numerical computation. A simple dispersion relation based on the dominant mode analysis is obtained and is shown to be very accurate for most practical applications.

다중 ridge 원형 도파관을 퓨리에 급수 전개와 모드 정합법을 이용하여 정확하게 해석하였다. 경계 조건을 이용하여 두 급수식을 전개하고 이를 풀어 모드를 정확하게 구하였다. 다중 ridge 원형 도파관의 ridge의 수, 길이, 폭에 따른 차단 파수(cutoff wavenumber)의 변화를 살펴보았다. 구한 해는 정확하고 수렴성이 뛰어나며 dominant mode에 대해서는 간단한 근사식을 제시하였다.