Elektromagnetik dalgaların silindirik reflektörlü mükemmel iletken silindirden optik gibi saçılması

Abstract

Doktora Tezi olarak sunulan ve "Elektromagnetik Dalgaların Silindirik Reflektörlü Mükemmel İletken Silindirden Optik Gibi Saçılması" nı inceleyen bu çalışma dört bölümden oluşmaktadır. Temel amaç, elektromagnetik dalgaların, iki yada daha fazla sayıda cisimden saçılma probleminin analitik çözüm yollarını araştırılmasıdır. Burada, problem silindikler) ve silindirik reflektör geometrileri ile sınırlandırılmış olup, iki boyutlu hal ele alınmıştır. Birinci bölüm, optik gibi elektromagnetik saçılma problemi, optik gibi yaklaşıklık ve asimptotik yöntem gibi bazı temel kavramların tanımlanmasına ayrılmıştır. İkinci bölümde optik gibi saçılmada kullanılan geleneksel yaklaşımlar yer almaktadır. Bazı temel geometrilere ilişkin çözümlerin tarihsel gelişimi özetlenmiştir. Üçüncü bölüm,üç alt bölüme ayrılmıştır. İlkinde, iki mükemmel iletken saçılma yüzeyinden optik gibi saçılma probleminde kullanılacak olan yöntemler tanıtılmıştır. Daha sonra iki mükemmel iletken silindirden optik gibi saçılma ele alınıp, silindirler arasındaki etkileşim nedeniyle meydana gelen alanların, dominant bileşenleri, KGT ve Kesin Çözümde Görüntü Kaynağı yöntemleri kullanılarak ayrıntılı bir biçimde incelenmiştir. Bu bölümün son alt başlığını oluşturan, reflektörlü silindirden optik gibi saçılma problemi ele alınmış ve alternatif çözüm yöntemleri araştırılmıştır. İlk olarak, KGT yöntemi aynı merkezli ve aynı merkezli olmayan geometrilere uygulanmış, etkileşime ait alan ifadeleri elde edilmiştir. Daha sonra, kesin çözümde fiziksel optik yaklaşıklığı yapılarak, yine her iki geometri için etkileşime ait alan ifadelerinin baskın terimleri elde edilmiştir. Son olarak da, aynı merkezli reflektör ve silindirden optik gibi saçılma problemi bir karma sınır-değer problemi olarak ele alınmış, soyut bir uzay kavramı tanımlamak suretiyle "reflektörü tek taraflı genişletilmiş silindir" adı verilen, yeni bir geometri ele alınmıştır. Bu sonuncusuna "denk kanonik geometri" adı verilmiş, ve böyle oluşturulan yeni problem, Hubert Problemine indirgeme yöntemi ile çözülmüş ve alana ait asimptotik ifadeler elde edilmiştir. Dördüncü bölüm, bu çalışmada elde edilen sonuçların değerlendirilmesine ayrılmış olup, konunun devamı olabilecek çalışmalara da referans teşkil edecek niteliğindedir. Bu çalışma, 1 'den fazla silindirik yüzeyden optik gibi saçılmada kullanılabilecek analititk çözüm yöntemlerini ortaya koymak amacını taşıdığından, yöntemlerin sayısal karşılaştırılması yapılmamış ve elde edilen sonuçların nümerik değerlendirilmeleri,u gayeden uzaklaşmamak için, ele alınmamıştır. Ayrıca, formulasyon kolaylığı bakımından problem iki boyutlu olarak ele alınmış, kaynak olarak çizgisel akım kaynağı seçilmiştir. Zaman faktörü e~Ja* olarak varsayılmıştır.

The "The Quasy-Optical Scattering of Electromagnetic Waves by the Perfectly Conducting, Reflector Coating Cylinder" subjected thesis, consisted by four parts, briefly described below. The first part includes the definitions of some fundamental concepts such as quasi-optical scattering problems, quasi-optical approximations and asymptotic methods. The second part includes the conventional methods used in quasy-optical scattering. Also, historical development of the solutions of some fundamental geometrical problems is summarized in this part. The third part is divided in to three subsections. In the first subsection, the methods used in the problem of quasy-optical scattering through the two perfect conducting scattering area is explained. Then quasy-optical scattering through the two perfect conducting cylinder is handled and the dominant components of the fields formed by the interactions between cylinders is examined using the GTD and Image Source in Exact Solution methods. Firstly, GTD method is applied to the unique centered and differently centered geometries and expressions of interactions are found out. After that, physical optics approximation in exact solution is used and then the dominant terms of expressions of the interactions for both geometries are found out. Lastly, quasy-optical scattering from unique centered reflector and cylinder problem is handled as a mixed boundary-value problem and by defining an imaginary space concept, a new geometry named as "Unilaterally Extended Reflector' is defined. Last term is also defined as "equalized canonical form" and the new problem that occurred by the way, solved with Hilbert Integral method and asymptotic expressions for the field is found out. At the fourth part, the results of this study are examined.