The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Comparison of Scattering Characteristics between Cylindrical Infinite and Finite Periodic Structure

원통형 무한 배열 구조와 원통형 유한 배열 구조의 전파 특성 비교

  • Received : 2014.10.15
  • Accepted : 2015.01.12
  • Published : 2015.02.27
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In order to apply cylindrical periodic array to phased array antenna or frequency selective surface, efficient electromagnetic analysis is required. Finite periodic array is applied in real situation. But, generally, assumed that periodic structure is arranged infinitely, approximate electromagnetic characteristics can be obtained efficiently. But, difference of characteristics between real structure and approximate structure occurs because finite periodic array is approximated to infinite periodic array. Therefore, comparison and analysis of cylindrical infinite array and finite array are required. In this paper, cylindrical infinite periodic array are analyzed using cylindrical Floquet harmonics. Also, cylindrical finite periodic array is analyzed using method of moments (MoM) with thin wire approximation because periodic structures which are composed of strip with narrow width are analyzed. Transmission characteristics and surface currents of infinite and finite periodic structures are compared.

곡면 위상 배열 안테나나 곡면 주파수 선택 구조 등의 전파 특성을 해석하기 위해서는 원통형 배열 구조의 효율적인 해석방법에 대한 연구가 필요하다. 원통형 배열 구조가 실제 적용되는 구조는 유한 배열 구조지만, 대부분 전자기 해석은 무한 배열 구조라 가정하므로 실제 구조의 특성과 근사화한 구조의 특성 간의 오차가 발생하게 된다. 따라서 원통형 무한 배열 구조와 유한 배열 구조의 전파 특성의 비교와 분석이 필요하다. 본 논문에서는 원통형 무한 배열 구조를 해석하기 위해 원통형 Floquet harmonics 해석 방법을 적용하였으며, 원통형 유한 배열 구조를 해석하기 위해서는 너비가 좁은 스트립(strip)이 배열된 배열 구조를 가정하여 thin wire approximation을 적용한 method of moments(MoM)를 이용하였다. 본 논문에서는 원통형 유한 배열 구조와 무한 배열 구조의 전파 특성을 비교하기 위하여 투과 특성과 전류 분포를 계산하였다.

Keywords

References

  1. 김상근, 이기태, 서일성, "배열 안테나용 AEM형 FSS 레이돔 설계", 한국전자파학회논문지, 22(12), pp. 1180-1183, 2011년 12월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2011.22.12.1180
  2. 홍익표, 이경원, 육종관, 조창민, 전흥재, "PSO를 이용한 주파수 선택 구조 기반 인공 자기 도체 설계", 한국전자파학회논문지, 21(6), pp. 610-616, 2010년 6월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2010.21.6.610
  3. R. Mittra, C. H. Chan, and T. Cwik, "Technical for analyzing frequency selective surfaces - a review", Proceeding IEEE, vol. 72, no. 12, pp. 1615-1953, 1988.
  4. K. W. Lee, Y. R. Jeong, I. P. Hong, M. G. Lee, H. J. Chun, and J. G. Yook, "Simple design method of FSS radome analysis using equivalent circuit model", IEICE Electronic Express, vol. 8, no. 23, pp. 2002-2009, 2011. https://doi.org/10.1587/elex.8.2002
  5. B. A. Munk, Finite Antenna Arrays and FSS, John Wiley & Sons, Inc., 2003.
  6. Z. Sipus, M. Bosiljevac, and S. Skokic, "Analysis of curved frequency selective surfaces", Final report for contract FA8655-07-1-3018, May 2008.
  7. Chun Yu, Cai-Cheng Lu, "Analysis of finite and curved frequencyselective surfaces using the hybrid volume surface integral equation approach", Microw. Opt. Technol. Lett., vol. 45, no. 2, 2005.
  8. H. Boutayeb, T. A. Denidni, K. Mahdjoubi, A. C. Tarot, A. R. Sebak, and L. Talbi, "Analysis and design of a cylindrical EBG-based directive antenna", IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 54, no 1, pp. 211-219, 2006. https://doi.org/10.1109/TAP.2005.861560
  9. T. Cwik, "Coupling into and scattering from cylindrical structures covered periodically with metallic patches", IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 38, no 2, pp. 220-226, 1990. https://doi.org/10.1109/8.45124
  10. A. Uzer, T. Ege, "Radiation from a current filament located inside a cylindrical frequency selective surface", ETRI Journal, vol. 26, no. 5, pp. 481-485, 2004. https://doi.org/10.4218/etrij.04.0103.0049
  11. W. C. Gibson, The Method of Moments in Electromagnetics, Chapman & Hall/CRC, 2008.