Reconstruction of complex permittivity of an inhomogeneous material in a rectangular waveguide
Dikdörtgen dalgakılavuzu içerisindeki homojen olmayan bir maddenin kompleks geçirgenlik değerinin belirlenmesi
- Tez No: 251929
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ YAPAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Telekomünikasyon Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 58
Özet
Bu çalışmada, dikdörtgen dalgakılavuzu içerisine yerleştirilen homojen olmayan bir dielektrik madde ile ilgili düz ve ters saçılma problemlerinin çözümleri ele alınmıştır. İlk olarak, düz saçılma problemi ele alınıp, maddesel özellikleri, yeri, büyüklüğü, şekli bilinen bir maddenin dikdörtgen dalgakılavuzuna yerleştirilerek bilinen bir elektromanyetik dalga uygulanması halinde saçılan alanın kestirimi ile ilgilenilmiştir. Bu amaçla, öncelikle boş dalgakılavuzu için dyadik Green fonksiyonu ifadesi verilmiş ve integral denklem formulasyonuna dayanan bir yöntem olan Moment Metodu (MoM) anlatılmıştır. Bu yöntem, baz fonksiyonları ve ağırlık fonksiyonları kullanılarak operatör tipi denklemlerin matris formunda ifade edilmesi ve sayısal olarak hesaplanmasına dayanır. MoM metodu ile elde edilen çözümün doğruluk ve hassasiyetinin test edilmesi amacıyla FDTD ve Mod Eşleştirme adlı iki farklı yöntemle düz problemin çözümü elde edilmiş ve tutarlılıkları sayısal örneklerle gösterilmiştir. İkinci olarak, ters saçılma problemi ile ilgilenilmiş ve dielektrik sabiti bilinmeyen, homojen olmayan bir maddenin, saçılan alan bilgisinden yola çıkılarak bu özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Ters problemde, Kontrast Kaynak (CSI) yöntemi kullanılmıştır. Bu teknik gereği bir hata fonksiyonu tanımlanmış ve konjuge gradyent (CG) iteratif yöntemi kullanılarak hata fonksiyonunu en küçülten kontrast kaynaklar belirlenerek çözüme gidilmiştir. Ters problemde kullanılan saçılan alan verileri, düz problemin Moment Metodu ile çözümünden elde edilmiştir. Son olarak, dielektrik maddenin kompleks geçirgenlik değerinin CSI yöntemiyle bulunan değerle karşılaştırılması sayısal örnekler ile verilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, solutions of direct and inverse scattering problems related to inhomogeneous dielectric objects located in a rectangular waveguide are presented. Firstly, forward scattering problem which is focused on obtaining scattered field from the knowledge of incident field and shape, location and characteristics of the material loaded in a rectangular waveguide. To this aim first the expression of the dyadic Green?s function for an empty waveguide is given and Method of Moments (MoM) which is an integral equation approach is explained. This technique is based on transforming operator type equations into matrix formulations which allows numerical calculations by using basis and testing functions. In order to test the validity and accuracy of the MoM we have also solved the direct problem via two different methods; i.e. FDTD and Mode Matching and compared the results. MoM, FDTD and Mode Matching, solution for the forward scattering problem is obtained and the validity is proved by comparing the solutions of these independent techniques. Secondly, inverse scattering problem is taken into consideration whose aim is to reconstruct the permittivity of an inhomogeneous material from the knowledge of incident and scattered fields. For this purpose, Contrast Source Inversion (CSI) technique is used. In this technique, a cost functional is defined and conjugate gradient (CG) iterative method is used to obtain contrast sources which minimizes the cost functional. Scattered field data is obtained from the solution of forward scattering problem via Method of Moments technique. Comparisons of exact and reconstructed permittivities of dielectric materials are shown in numerical examples.
Benzer Tezler
- Mikrodalga difraksiyon tomografisi için yeni bir paralel işleme algoritması
A New parallel processing algorithm for microwave diffraction tomography
MESUT KARTAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. BİNGÖL YAZGAN
- Characterization of different shape objects using EM pulse for several different scenarios
Farklı senaryolarda EM darbesi kullanarak farklı şekillerdeki nesnelerin karakterizasyonu
EMRE İŞCAN
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. SEBAHATTİN EKER
PROF. VASIL TABATADZE
- Microwave imaging problem with veselago lens structure
Veselago lens yapısı ile mikrodalga görüntülemeproblemi
FURKAN ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ YAPAR
- Rezistif yüzeyli bir tabakada gömülü silindirik cisimlerin belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
MÜCAHİT ÖZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Multichannel and phase based magnetic resonance electrical properties tomography
Çok kanallı ve faz temelli manyetik rezonans elektriksel özellik tomografisi
NECİP GÜRLER
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ZİYA İDER