메타표면 반사계수 계산을 위한 정사각형 패치의 전기 분극률 계산

초록

메타표면에 가장 많이 이용되는 전기적으로 작은 크기를 갖는 정사각형 패치에 전위 연속성을 이용하여 접선방향전기 분극률을 계산 방법을 제안하였다. 패치의 경우, 중심에 위치한 등가 전기 쌍극자에 의한 패치 표면에서의 전위가균일하지 않기 때문에, 분극률이 한 개의 값으로 정의되지 않는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위하여 패치 표면을 메쉬로 나누고, 각 점에서 얻어진 분극률을 평균함으로써 등가 분극률을 계산하였다. 제안된 방법, 기존의 멱급수 3차항 근사식, 실험식의 결과를 비교하여 잘 일치함을 보였다. 제안된 방법으로 구해진 분극률을 generalized sheet transition conditions( GSTCs)에 적용하여 계산된 메타표면의 반사계수의 크기와 위상이 ANSYS HFSS(high-frequency structure simulator) 모의실험 결과와 잘 일치함을 보였다.

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