İTÜDERGİSİ/d, Cilt 10, Sayı 1 (2011)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Dielektrik silindir içerisine gömülü keyfi şekilli bir empedans silindirine ilişkin ters saçılma problemi

Fatih YAMAN, Ali YAPAR, Rainer KRESS

Özet


Ters saçılma teorisinde yanına yaklaşılamayan cisimlerin fiziksel özelliklerinin belirlenmesi önemli bir araştırma konusu olarak bilinmektedir. Bu çalışmada, iki boyutta keyfi bir şekle sahip dielektrik silindir içerisine gömülü keyfi şekilli bir cismin üzerinde tanımlanan inhomojen empedans fonksiyonunun saçılan elektromagnetik alan verisinden yararlanılarak bulunması için sınır integral denklemlerin çözümüne dayanan bir metod önerilmiştir. İntegral denklemler bir potansiyel yaklaşımı altında türetilmiştir. Bu bağlamda saçılan ve toplam alanlar, içerisinde kaynak (yoğunluk) ve Hankel fonksiyonları içeren integral gösterilimler şeklinde tek-katman potansiyelleri ve bunların kombinasyonları kullanılarak ifade edilmiştir. Fiziksel olarak tek-katman potansiyelleri üzerinde monopollerin bulunduğu bir katmana karşı gelmekle beraber homojen Helmholtz dalga denklemini ve Sommerfeld radyasyon koşulunu sağlar. Problemin çözümünde dielektrik silindirin içerisindeki ve dışarısındaki aynı türden magnetik özellik gösteren basit ortamlara ait dalga sayılarının, silindirlerin şekillerinin ve yakın/uzak saçılan alan verisinin bilindiği varsayılmıştır. Empedans fonksiyonunun bulunabilmesi için her bir bölgedeki elektromagnetik alanların hesabına yönelik yeni bir algoritma sunulmuştur. Saçılan alandan saçıcıların üzerinde tanımlı yoğunluk fonksiyonlarının kararlı ve yaklaşık çözümlerini elde edebilmek amacıyla kötü-kurulmuş integral denklemler Tikhonov anlamında değerlendirilmiştir. Yoğunluk fonksiyonlarının bulunması,  dielektrik silindir içerisindeki toplam alanı hesaplanabilir kılmış ve uygun sıçrama koşulları altında empedans fonksiyonu empedans sınır koşulundan en küçük kareler yöntemi ile elde edilmiştir. Önerilen metodun uygulanabilirliği ve etkinliği nümerik deneylerle test edilmiş ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir.

 

Anahtar Kelimeler: Ters saçılma, empedans sınır koşulu, sınır integral denklemleri.

 


Tam Metin: PDF