Geri Dön

Finite element method and step-by-step perturbation method for high frequency eigenvalue problems

Sonlu elemanlar ve adım-adım pertürbasyon yönteminin yüksek frekans özdeğer problemlerine uygulanması

  1. Tez No: 376347
  2. Yazar: MEHMET MERT TAYGUR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EMİNE YEŞİM ZORAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 68

Özet

Basit geometrileri ve yüksek kalite faktörleri nedeniyle, kavite rezonatörler, osilatör, yükseltici ve süzgec¸ gibi mikrodalga uygulamalarında yaygın olarak kullanılırlar. Bu yapıların pertürbasyon çözümlemesi optimizasyon ve ince ayar uygulamarında kritik olduğu için, içlerine küçük bir obje sokulması ve/veya geometrilerinin hafifçe değiştirilmesiyle yapılan pertürbasyonların çözümlemeleri uzunca bir süredir araştırılmaktadır. Pertürbasyon miktarının küçük olduğu durumlarda, klasik pertürbasyon yöntemleri iyi sonuç vermektedir. Öte yandan, analitik çözümün mümkün olmadığı veya pertürbasyon miktarının görece yüksek olduğu durumlarda, sonlu elemanlar yöntemi gibi nümerik metodlar kullanılmalıdır. Rezonans yapılarının sonlu elemanlar metodu ile çözümlenmesi, genelleştirilmiş özdeğer-özvektör problemine karşılık gelir. Elde edilen özdeğer ve özvektörler, rezonans frekansları ve bunlara karşılık gelen modların alan şiddetleriyle ilgili bilgi verir. Optimizasyon ve ince ayar süreçleri için, parametrik geçmis¸ bilgisi çıkarmak faydalıdır. Fakat bu işlem ardışıl sonlu elemanlar çözümlemesi gerektirir ki bu da zaman alıcıdır. Özellikle büyük değişimler gerektiği zaman, adım adım pertürbasyon tekniği kullanılabilir. Bu çalışmada, kübik bir rezonans kavitesinin malzeme pertürbasyonu, adım adım pertürbasyon tekniği ve düğüm tabanlı sonlu elemanlar yöntemi tümleştirilerek incelenmiştir. Bu amaca uygun olarak geliştirilen yazılım, Python programlama dili ile oluşturulmuştur. Bu yazılımla elde edilen sonuçlar, Ansoft HFSS ve analitik çözümlerle karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

Cavity resonators are widely employed passive components in microwave applications, such as oscillators, amplifiers and filters, due to their simple geometries and high quality factors in general. Perturbation of these structures by a small object or changing the geometry slightly, has been studied for a long time since the perturbation analysis can be critical for tuning and optimization applications. When the perturbation is small, classical perturbation techniques work well. On the other hand, for the problems where analytical solutions do not exist or the amount of perturbation is relatively large, numerical techniques, such as finite element method, must be utilized. Analysis of the resonant structures using finite element method, corresponds to a generalized eigenvalue-eigenvector problem. Resulting eigenvalues and eigenvectors provide information about the resonant frequencies and the field intensities of the corresponding modes, respectively. For the optimization and tuning processes, it is useful to extract a parametric history information. However, this operation requires successive finite element operations which is time consuming. Especially for the applications where large variations are demanded, the step-by-step perturbation technique can be used. In this study, the material perturbation of a cubic resonant cavity is investigated by combining the step-by-step perturbation technique and nodal finite element method. The required software is created using Python scripting language. The results produced by this software is compared with Ansoft HFSS and the analytical solutions where possible.

Benzer Tezler

  1. QB50 uydusunun yönelim belirleme ve kontrol sisteminin entegrasyonu ve testleri

    Entegration and tests of attitude determination and control system of QB50 satellite

    SİBEL TÜRKOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN

  2. Akustik fiberlerde dalga yayılımı

    Wave propagation in acoustic fibers

    MÜRVET ÜÇER (KIRCI)

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Devreler ve Sistemler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERGÜL AKÇAKAYA

  3. Kafes kodlamalı-dik kısmi yanıtlı sistemlerin )QPR-TCM) hata başarım analizi

    Performance analysis of quadrature partiel response trellis coded modulation

    OSMAN NURİ UÇAN

  4. Ayrık doğal taşınım sistemlerinin analizi

    Analysis of thermally discrete, natural convection systems

    İ.YALÇIN URALCAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. OSMAN F. GENCELİ