A Study on the Electromagnetic Modeling and Network Analysis for GTEM Cell Design

In this paper, the electromagnetic modeling and network analysis are proposed for design of GTEM cell operating from DC to 18 GHz. 3D electromagnetic numerical analysis models composed of the coaxial mode-converter for the feeder of GTEM cell, 5 m expanded rectangular coaxial transmission line, and the resistive termination load for current and field transmitted from the feeder are developed. Equivalent network model of feeder, transmission line, and termination load in the GTEM cell is also proposed, so the return loss of GTEM cell is calculated using S-parameters using the electromagnetic numerical analysis. To verify the proposed design method, the GTEM cell is designed, constructed and tested, with its size of $5{\times}2.5{\times}1.7\;m$ and operating frequency of $DC{\sim}18\;GHz$.

GTEM 셀 설계를 위한 전자파 모델링 및 회로망 해석 기법 연구

본 논문에서는 $DC{\sim}18\;GHz$에서 동작하는 GTEM 셀 설계를 위한 전자파 모델링과 회로망 해석 기법을 제시하였다. GTEM 셀의 동축선 입력 급전부의 모드 변환기, 전송선 길이가 5미터인 확장형 사각 동축선 그리고 전송부 동축선의 전류와 입력단으로부터 입사되는 전자파를 정합시킬 수 있는 종단 부하로 구성되는 3차인 전자파 수치 해석 모델을 제시하였다. GTEM cell의 급전부, 전송선부, 종단 부하부에 대한 등가 회로망 모델을 제시하였으며, 이를 이용하여 전자파 수치 해석 모델에서 구해진 산란 계수로부터 GTEM cell의 성능 평가 지수인 입력 반사 계수를 계산할 수 있도록 하였다. $DC{\sim}18\;GHz$에서 동작하는 $5.0{\times}2.5{\times}1.7\;m$ 크기의 GTEM cell을 설계, 제작, 성능 평가하여 제안한 기법의 효용성을 입증하였다.