Electromagnetic Simulation of the Quality Factor and Microstructure of Microwave Dielectrics

마이크로파 유전체의 미세구조와 품질계수의 상관관계에 대한 컴퓨터 시뮬레이션

  • 박재환 (한국과학기술연구원 재료연구부) ;
  • 박재관 (한국과학기술연구원 재료연구부)
  • Published : 2001.02.01

Abstract

Electromagnetic simulation was compared to the measurement with a network analyzer in the cavity resonator method which has been used for determining microwave quality factor. Scattering matrix $S_{12}$ obtained from the network analyzer was compared to the $S_{12}$ obtained from the simulation. The effects of the pore and the secondary phase of the dielectric resonator on the microwave quality factor were studied. From the simulated results, the dominant resonant $TE_{01\delta}$ mode was determined and the quality factor was observed to decrease with the pore and the secondary phase in the dielectrics.

마이크로파 유전체의 품질계수 측정에 사용되는 cavity resonator 방법에 대하여 실제 측정 결과와 전자기 시뮬레이션엔 의한 결과를 비교하였다. 시뮬레이션 기법을 이용하여 마이크로파 유전체의 산란계수 $S_{12}$ 를 실제로 측정한 간과 시뮬레이션에 의해 구해진 값을 비교하였으며 마이크로파 유전체 내부에 기공이 있는 경우와 유전율이 다른 이차상이 존재할 때 마이크로파 품질계수가 어떻게 변화하는지를 검토하였다. 시뮬레이션을 통하여 기본 공진 모드인 $TE_{01\delta}$모드를 쉽게 찾을 수 있었으며 기공 및 이차상에 의한 품질계수의 저하를 정성적으로 확인할 수 있었다

Keywords

References

  1. R.D. Richtmyer, J. Appl, Phys., 10(1), 391 (1939) https://doi.org/10.1063/1.1707320
  2. K. Wakino, Proc. of Sixth IEEE Int. Symp. Appl, Ferroelectrics, 97 (1986)
  3. D. Kajfez and P. Guillon, Dielectric Resonators, Artech House, Inc., (1986)
  4. D.M. Pozar, Microwave Engineering, Addison-Wes-ley, (1990)
  5. Matthew N. O. Sadiku, Numerical Techniques in Electromagnetics, CRC Press, (1992)
  6. R.F. Harrington, Time Harmonic Electromagnetic Fields, McGraw-Hill, (1961)
  7. Ansoft HFSS user's manual, 1999
  8. B.W. Hakki and P.D. Coleman, IRE Trans. Micro-wave Theory Tech., Vol. MTT -8, 401 (1960)