Değiştirilmiş fiziksel optik teorisi ile mükemmel iletken eğrisel yüzeylerden saçılan alanların analizi

Abstract

Bu yüksek lisans tezinde çizgisel kaynaktan ışıyan alanların mükemmel iletken silindirik ve parabolik reflektörlerden saçılmaları incelenmiştir. Saçılan alanların hesaplanması için yüzeylerden yansıyan ve köşe noktalarındaki kırınan alanların hesabı yapılmıştır. Literatürde bu konu üzerine geliştirilen yöntemler tanıtılmıştır. Bu yöntemlerin bazı problemlerin çözümünde yetersiz olduğu noktalar vardır. Bu yetersizliklerin giderildiği ve en son geliştirilen Değiştirilmiş Fiziksel Optik Teorisi (MTPO) bu tezde eğrisel yüzeylerden saçılma problemlerinin çözümünde kullanılmıştır. İlk olarak bu teori tanıtılmış ve teorinin aksiyomları, Fiziksel Optik Teorisi'ne (PO) göre farklılıkları açıklanmıştır. İkinci olarak MTPO Teorisi, mükemmel iletken silindirik yüzeyden saçılan alanların hesabında uygulanmıştır. MTPO'nun saçılan alan integral ifadesi genlik ve faz fonksiyonlarının çarpımı halinde elde edilmiştir ve stasyoner faz noktasındaki yansıyan alan değeri bulunmuştur. Köşe kırınım değerini bulmak için de kenar-nokta tekniği kullanılmış ve kırınan alanın bazı noktalarda üniform olmadığı (sonsuza ıraksadığı) görülmüştür. İfadeyi üniform hale getirmek için detour parametre yöntemi kullanılmış ve kırınan alan ifadesi sürekli hale getirilmiştir. Üçüncü olarak ise odak noktasına konulan çizgisel kaynaktan ışıyan alanların mükemmel iletken parabolik yüzeyden saçılması MTPO ile analiz edilmiştir. Parabolik reflektör için saçılan alan integrali MTPO ile elde edildikten sonra faz ve genlik fonksiyonları cinsinden yazılmış ve stasyoner faz noktasındaki yansıyan alan değeri bulunmuştur. Kırınan alan değerine ulaşmak için ise kenar-nokta tekniği kullanılmıştır. Hesaplanan köşe kırınım değeri bazı noktalarda sonsuza ıraksadığı için üniform değildir. Bu değeri üniform yapmak için yine detour parametre yöntemi kullanılmıştır. Son olarak, elde edilen saçılan alan ifadeleri literatürdeki farklı yöntemlerle bulunmuş sonuçlarla farklı açı değerleri için sayısal olarak karşılaştırılmış ve elde edilen sonuçların uyumlu olduğu görülmüştür.

In this master thesis, the fields scattering of the fields, that radiate from a line source, from perfectly conducting cylindrical and parabolic surfaces are analysed. In order to calculate the scattered fields, the reflected and edge-diffracted fields are implemented. The methods which have been developped for scattering problems and used in literature have been explained. It has been detected that these methods have a failure to solve some problems. The Modified Theory of Physical Optic (MTPO), by which those deficiencies are have been solved and which has been recently developped, has been used in this master thesis in order to analyse scatterring fields from curved surfaces. Firstly this theory has been introduced with the related axioms and the differences with respect to Physical Optics (PO). Secondly, MTPO is used to calculate the scatered fields from a perfectly conducting cylindrical reflector. The scattering field integral of MTPO is obtained in terms of the multiplication of magnitude and phase function and the reflecting field at the stationary phase point is calculated. In order to find the edge diffraction, edge-point technique is used and it has been observed that diffraction value diverges to infinity for certain points. Hence, detour parameter ise used to convert the non-uniform values to uniform ones. Thirdly, the scattering fields from a perfectly conducting parabolic reflector is calculated by MTPO. The scattering field integral of MTPO is obtained for parabolic reflector. The obtained expression is converted to a form of magnitude and phase functions and the reflected field is found at the stationary point. The edge-point technique is used to calculate the diffracted field value. Diffracted field has some singular points where the diffraction value diverges to infinity. Detour parameter is applied similar to the problem in the second part. Lastly, the scattered fields are numerically compared with the values already found by the methods in the literature for various angles and it has been concluded that the found results are coherent each other.