H-형태 소형 개구를 갖는 도파관 탐침의 등가회로 해석

Abstract

근접장 마이크로파 현미경의 핵심 부품인 H-형태 소형 개구를 가진 도파관 탐침에 대해 등가회로를 표현하고 해석하였다. 파장에 비해 작은 사각형 또는 원형의 소형 개구는 유도성 성분인데, 여기에 리지 구조를 부착하는 것은 용량성 성분을 연결하여 이로 인해 투과 공진을 일으키는 것으로 볼 수 있다. 이러한 해석을 입증하기 위해 리지가 있는 소형 개구에서 용량 성분에 해당되는 리지 부분을 분리하여 대략 반파장 떨어진 지점에 세워 두고 구한 등가회로적 표현에 의한 계산 결과와 전자파 해석에 의한 계산 결과와 비교하여 거의 일치된 모습을 확인하였다. 또한, 도파관 탐침을 제작하여 반사손실을 측정하고, 계산 결과의 정확성을 확인하여 이론의 타당성을 검증하였다. Equivalent circuits for the waveguide probe with H-shaped small aperture, as a key ingredient of near field microwave microscope, is described along with a working principle of the probe. Small rectangular or circular aperture in comparison with the wavelength behaves like the inductive element. So adding the ridged structure (corresponding to capacitive component) to the small aperture allows the transmission resonance to occur. For verification, we represents the equivalent circuit descriptions for the two types, ridged aperture and cavity types. The values of obtained by use of the equivalent circuit approaches are compared with those obtained by use of the available numerical software. The results are also experimentally verified.