Abstract
In this paper, we applied mode matching and generalized scattering matrix methods to three plane mode matching method for analyzing T-junctions. We calculated all scattering matrix elements by only three times and considered several incident modes. By proposed analysis method, we could analyze various waveguide discontinuity structures more conveniently and accurately. Using the stepped T-junction, we would be able to reduce the reflection coefficient at an input port and use it over wider band. Simulated and HFSS data of T-junctions are compared, showing good agreement for scattering matrix elements. Considering step numbers, height, length and position, we extracted for optimum dimensions and equivalent circuit parameters.
본 논문에서는 되파관 T-접합을 해석하기 위해서 모드매칭법과 일반산란행렬법을 조합하여 Three Plane Mode Matching Method에 적용하였다. Liang이 제안한 방법에서는 아홉 번의 계산으로 전체 산란행렬을 구했으나 본 논문에서는 해석 시 단락면의 위치에 따른 세 번만의 계산을 통하여 전체 산란행렬을 구할 수 있었고 입사 시에도 여러 모드를 고려하였다. 이러한 해석 방법을 통해서 불연속으로 이루어진 여러 가지 도파관 구조를 보다 편리하고 정확하게 해석할 수 있으며 이를 입증하기 위하여 T-접합의 구조를 계단형으로 설계하여 측정한 결과 입력단에서는 반사를 줄일 수 있었으며 또한 보다 넓은 대역에서 사용할 수 있었다. 계산된 결과는 FEM을 이용한 상용 소프트웨어인 HFSS(High Frequency Structure Simulator)에 의한 결과와 잘 일치함을 보였다. 그리고 계단의 수, 높이, 길이 및 위치에 대한 특성을 고찰하였다.