3.5 周期グリーン関数

 電磁流分布をデルタ関数 $\delta(x-x',y-y')$ におくと,周期境界条件を満たしたグリーン関数が得られる.デルタ関数のフーリエ変換は, \begin{gather} \iint _{-\infty}^\infty \delta (x-x',y-y') e^{-j(k_{xmn} x + k_{ymn} y)} dxdy = e^{-j(k_{xmn} x' + k_{ymn} y')} \end{gather} まず,$x$方向の微小電流源について考えると, \begin{eqnarray} &&G^p_{xx} \VEC{u}_x + G^p_{yx} \VEC{u}_y \nonumber \\ &=& \frac{1}{d_x d_y} \hspace{-1mm} \sum _{m=-\infty}^\infty \sum _{n=-\infty}^\infty \widetilde{\DYA{G}}_T (k_{xmn},k_{ymn}) \cdot e^{-j(k_{xmn} x' + k_{ymn} y')} \VEC{u}_x e^{j(k_{xmn} x + k_{ymn} y)} \nonumber \\ &=& \frac{1}{d_x d_y} \hspace{-1mm} \sum _{m=-\infty}^\infty \sum _{n=-\infty}^\infty \Big( \SDS{G}_{xx}^{mn} \VEC{u}_x + \SDS{G}_{yx}^{mn} \VEC{u}_y \Big) e^{j\big\{ k_{xmn} (x-x') + k_{ymn} (y-y') \big\}} \end{eqnarray} 同様にして,$y$方向の微小電流源については, \begin{eqnarray} &&G^p_{xy} \VEC{u}_x + G^p_{yy} \VEC{u}_y \nonumber \\ &=& \frac{1}{d_x d_y} \hspace{-1mm} \sum _{m=-\infty}^\infty \sum _{n=-\infty}^\infty \Big( \SDS{G}_{xy}^{mn} \VEC{u}_x + \SDS{G}_{yy}^{mn} \VEC{u}_y \Big) e^{j\big\{ k_{xmn} (x-x') + k_{ymn} (y-y') \big\}} \end{eqnarray} したがって,周期境界条件を満たすダイアディック・グリーン関数$\DYA{G}_p$は, \begin{eqnarray} \DYA{G}_p &=& G^p_{xx} \VEC{u}_x \VEC{u}_x + G^p_{yx} \VEC{u}_y \VEC{u}_x + G^p_{xy} \VEC{u}_x \VEC{u}_y + G^p_{yy} \VEC{u}_y \VEC{u}_y \nonumber \\ &=& \frac{1}{d_x d_y} \hspace{-1mm} \sum _{m=-\infty}^\infty \sum _{n=-\infty}^\infty \widetilde{\DYA{G}}_T (k_{xmn},k_{ymn}) e^{j\big\{ k_{xmn} (x-x') + k_{ymn} (y-y') \big\}} \end{eqnarray} ただし, \begin{gather} \widetilde{\DYA{G}}_T (k_{xmn},k_{ymn}) = \SDS{G}_{xx}^{mn} \VEC{u}_x \VEC{u}_x + \SDS{G}_{yx}^{mn} \VEC{u}_y \VEC{u}_x + \SDS{G}_{xy}^{mn} \VEC{u}_x \VEC{u}_y + \SDS{G}_{yy}^{mn} \VEC{u}_y \VEC{u}_y \end{gather} これより,散乱波の接線電磁界は,単位セル内の電磁流源を用いて次のように表される. \begin{eqnarray} \VEC{E}_t (\VEC{r}) &=& \DYA{G}_p^{_{EJ}} (\VEC{r},\VEC{r}') \cdot \VEC{J}_s (\VEC{r}) \\ \VEC{H}_t (\VEC{r}) &=& \DYA{G}_p^{_{HJ}} (\VEC{r},\VEC{r}') \cdot \VEC{J}_s (\VEC{r}) \\ \VEC{E}_t (\VEC{r}) &=& \DYA{G}_p^{_{EM}} (\VEC{r},\VEC{r}') \cdot \VEC{M}_s (\VEC{r}) \\ \VEC{H}_t (\VEC{r}) &=& \DYA{G}_p^{_{HM}} (\VEC{r},\VEC{r}') \cdot \VEC{M}_s (\VEC{r}) \end{eqnarray}