Two dimensional modeling of electromagnetic radiation and scattering by spectral element method
Spektral element methoduyla iki boyutlu elektromanyetik radyasyon ve saçılma modellenmesi
- Tez No: 355289
- Danışmanlar: Prof. Dr. IŞIK HAKAN TARMAN, PROF. DR. MUSTAFA KUZUOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: electromagnetic, scattering, radiation, spectral element method, perfectly matched layer, photonic nanojets
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Bu tezde, spektral elemanlar metodu iki boyutlu frekans bölgesi elektromanyetik yayılımı ve radyasyon problemlerinin modellenmesinde kullanılmıştır. Bölge kesme işlemini çok bilinen mükemmel uyumlu tabaka (PML) yöntemi ile yaparak ilgili formülasyon elde edilmiştir. PML formülasyonu ile ilintili azalma faktörü optimize edilmiş ve her bir dalgaboyu için geniş aralıklı Gauss-Legendre –Lobatto ağı için çok yüksek doğruluk elde edilmiştir. Sağlanan azalma faktörünün eniyilemesi, sayısal deneylerle ve analitik çözümü olmayan PML yöntemi uygulanmayan problemlerin sayısal çözümleriyle karşılaştırılarak kanıtlanmıştır. Bunun yanında, bu azalma faktörleri, dielektrik mikro silindirler (fotonik nanojetler) ile oluşmuş elektromanyetik dağılımın çözümünde kullanılmıştır. Bu çalışmada, sonlu-farklar zaman-alan metodu ile elde edilemeyen akustik galeri yöntemlerine katkıda bulunan bazı farklı durumlar da rapor edilmiştir.Ayrıca, elde edilen doğrusal denklem sistemleri; ardışık aşırı rahatlama, Jacobi ve eksik LU önşartlandırıcı iteratif yöntemlerle çözülmüş ve karşılaştırılmıştır. Anahtar Kalimeler: elektromanyetik, saçılma, radyasyon, spektral element metodu, mükemmel uyumlu tabaka, fotonik nanojetler.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the spectral element method is utilized in numerical modeling of two-dimensional, frequency-domain electromagnetic scattering and radiation problems. We perform domain truncation by the well-known perfectly matched layer (PML) and provide the corresponding formulation. The attenuation factor associated with the PML formulation is optimized so that the best accuracy is achieved for a wide range of Gauss- Legendre -Lobatto grids per wavelength. The optimality of the provided attenuation factor is verified by several numerical demonstrations and by comparing the numerical solutions with those obtained under the absence of PML in problems whose analytical solutions are available. Further, these values of attenuation are applied to solve electromagnetic scattering by dielectric micro cylinders (photonic nanojets). Some interesting cases that contribute to whispering gallery modes are reported where finite-difference time-domain method is found to fail in numerical modeling of such cases. In addition, the resulting linear system of equations is also approached iteratively and a comparison among successive over relaxation, Jacobi and incomplete LU preconditioners is presented.
Benzer Tezler
- Elektromanyetik dalganın iki boyutlu ince dielektrik katmandan saçınımının modellenmesi
Simulation of 2d electromagnetic wave scattering from the thin dielectric sheet
AHMET YILDIRIM PEHLİVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AVGIN
PROF. DR. TANER ABDULLAH OĞUZER
- Numerical study of electromagnetic scattering
Elektromanyetik saçılmanın nümerik çalışması
BARIŞ BOZKURT
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL ÖZMEHMET
- Modeling and simulation of electromagnetic problems via the transmission line matrix method
İletim hattı matrisi yardımı ile elektromanyetik problemlerin modellenmesi ve simülasyonu
MEHMET ORHAN ÖZYALÇIN
Doktora
İngilizce
2002
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN TOPUZ
- Hücresel mımo haberleşme sistemlerinde antenler arası ortak etkileşimin etkileri
Effects of mutual coupling between the antennas on the cellular mimo systems
MEHMET AKİF BAKIRLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Radiyatif transfer denkleminde 𝑺𝑵 metodu ve AG faz fonksiyonu ile özdeğer spektrumu
Application 𝑺𝑵 method and AG phase functions to radiavite transfer equation of eigenvalue spektrum
MEHMET TAŞDELEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Nükleer MühendislikKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRET ANLI