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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 고일석
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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메타물질은 임의의 전자기 파라미터를 구현한 매질로서, 설계 과정에서 무한히 배열됨을 가정하기 때문에 유한히 배열된 경우 전자기적 특성이 달라진다.
본 논문에서는 임의의 유전율을 구현하는 I-shaped 메타물질 구조가 유한히 배열되었을 때 TM 편파로 수직 입사된 전자기파에 의해 발생하는 모서리 부근의 불균일한 표면 전류에 대한 모델을 제시하였다. 표면 전류로부터 Hertz vector potential을 구하고, Hertz vector potential을 통해 관측 각도에 대한 산란파의 크기 및 경향성을 확인할 수 있다. 관측 각도에 대한 이상적인 메타물질의 산란파 경향에 비해 유한 배열 메타물질의 산란파 경향은 전반적으로 확산되는 형태를 보였고, 극소점 부근에서의 변화 양상이 무뎌진다. 이러한 현상은 메타물질 응용 구조의 성능 저하를 불러일으킬 수 있다.
유한히 배열된 I-shaped 메타물질의 불균일한 전류 분포를 모서리로부터 10개의 셀(1개 파장)에 해당하는 길이에 대해 4차 다항식으로 모델링하였다. 제안한 전류 모델을 토대로 해석한 더 큰 개수의 셀로 이루어진 구조의 산란파 경향을 full-wave 시뮬레이션 결과와 비교하였고, 유한 배열 메타물질 구조의 시편에 송, 수신된 전자기파를 통해 RCS를 구하여 제시한 모델을 검증하였다.
본 논문에서는 임의의 유전율을 구현하는 I-shaped 메타물질 구조가 유한히 배열되었을 때 TM 편파로 수직 입사된 전자기파에 의해 발생하는 모서리 부근의 불균일한 표면 전류에 대한 모델을 제시하였다. 표면 전류로부터 Hertz vector potential을 구하고, Hertz vector potential을 통해 관측 각도에 대한 산란파의 크기 및 경향성을 확인할 수 있다. 관측 각도에 대한 이상적인 메타물질의 산란파 경향에 비해 유한 배열 메타물질의 산란파 경향은 전반적으로 확산되는 형태를 보였고, 극소점 부근에서의 변화 양상이 무뎌진다. 이러한 현상은 메타물질 응용 구조의 성능 저하를 불러일으킬 수 있다.
유한히 배열된 I-shaped 메타물질의 불균일한 전류 분포를 모서리로부터 10개의 셀(1개 파장)에 해당하는 길이에 대해 4차 다항식으로 모델링하였다. 제안한 전류 모델을 토대로 해석한 더 큰 개수의 셀로 이루어진 구조의 산란파 경향을 full-wave 시뮬레이션 결과와 비교하였고, 유한 배열 메타물질 구조의 시편에 송, 수신된 전자기파를 통해 RCS를 구하여 제시한 모델을 검증하였다.
목차
Chapter 1. Introduction 1Chapter 2. 기본 이론 42.1 메타물질의 전자기 특성 추출 42.2 메타물질과 등가 유전체의 비교 12Chapter 3. 유한 배열 메타물질 해석 203.1 제안한 모델에 대한 연구 개요 203.2 표면 전류의 모델링 223.3 유한한 메타물질의 표면 전류 분포 273.4 전류 모델의 데이터베이스화 333.5 해석 결과의 검증 39Chapter 4. 유한한 메타물질의 RCS 측정 444.1 측정 환경 및 장비 444.2 캘리브레이션 및 측정 결과 47Chapter 5. 결론 54참고문헌 56
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