2차원 유한차분-시간영역 방법을 이용한 균일 전송선로의 분산특성 해석 = Dispersion Analysis for Uniform Transmission Lines Using the 2-Dimensional Finite-Difference Time-Domain Method

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 2차원 유한차분 시간영역 방법을 사용하여 균일 평면 전송선로의 주파수 분산 특정을 해석하였다. 전자계 스펙트럼의 크기만을 사용하는 기존 방법과는 달리, 퓨리에 계수의 크기 및 위상 특성을 사용함으로써, 스펙트럼의 크기가 상대적으로 작을 경우에도 모드 식별이 용이한 알고리즘을 제시하였다. 수치해석 결과, 20 GHz이내에서, 스트립 선로에서는 고차 모드가 몇 개 발생되지 않았지만, 접지된 coplanar waveguide에서는 첫 번째 고차 모드가 기본 모드에 매우 근접해 있으며, 이 외에도 상당히 많은 고차 모드가 발생되었다. 이와 같이 기본 모드와 고차 모드가 매우 근접되어 있는 경우 또는 고차 모드가 많이 발생되는 전송선로의 해석에 본 연구에서 제안된 알고리즘이 효과적으로 적용될 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we have analysed frequency-dispersion characteristics of uniform planar transmission lines, using the 2-dimensional finite-difference time-domain method. The algorithm presented in this report uses both informations of amplitude and phase of the electromagnetic spectrum in determining resonant frequencies, while methods previously reported use the magnitude only. This algorithm is very useful when a mode has a relatively small magnitude, where the identification of the mode is quite difficult. Numerical results show that a strip line supports few higher-order modes, but there occur many higher-order modes in the structure of grounded coplanar waveguide, where resonant frequencies of the first higher-order mode is very close to those of the fundamental mode and there occur lots of very adjacent higher-order modes. As in this example, for the analysis of a transmission line which support many resonant modes very close each other, the algorithm presented in this paper can be applied very usefully.