平面介質波導在毫米波、次毫米波、光波系統上常被用來做為傳導訊號的媒介。當波
導上被加入一些主動或者被動元件（耦合器、濾波器、轉換器、相移器、天線等），
或者兩波導相接時沒有接好，都會造成波導的不連續現象。本論文的目的就在建主一
套偏變分原理，配合新外場表示法的提出，以分析不連續平面介質波導的散射問題。
對於這類不連續問題，在以前曾有人利用微擾法、模態匹配法、最低平方殘量法、溫
拿霍夫法、以及有限元素法求解，其中只有限元素法能分析任意的不連續變化情形。
不過要用此法精確求解之前，必須先建立一個能將邊界連續條件和輻射條件包含在內
的變分方程式，並且要能針對問題的結構提出適當的外場表示法。在本論文中，首先
定義並擴大互作用關係，再配合麥斯威爾方程式、唯一定理、以及動差法等觀念，建
立出偏變分原理，從而推出所需的變分方程式。接著分別利用波導的格函數，以及綜
合模態展開法和自由空間格林函數法，提出兩種截然不同的外場表示法，配合偏變分
方程式以分析平面介質波導的不連續問題。
本論文所提方法的正確性，經由自我收斂性的測試，以及與其他方法的結果比較，可
以得到驗證。利用此法吾人分析了一些新結構的散射現象，諸如可調漸變式轉換器、
梯形空氣隙和突起隙、漸變式餽入結構，以及具有多種形狀的平面介質天線等等。
|