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
- Tez No: 376347
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİNE YEŞİM ZORAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Çok girişli sistemlerde sınırlandırmalı sonlu zaman kontrolu
Constrained deadbeat control for multi-input systems
MÜJDE GÜZELKAYA
- Ayrık doğal taşınım sistemlerinin analizi
Analysis of thermally discrete, natural convection systems
İ.YALÇIN URALCAN
- Kafes kodlamalı-dik kısmi yanıtlı sistemlerin )QPR-TCM) hata başarım analizi
Performance analysis of quadrature partiel response trellis coded modulation
OSMAN NURİ UÇAN
Doktora
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ERDAL PANAYIRCI
- Eklenik değişken yöntemi ile malzeme, yük. biçim duyarlılık çözümlemesi ve en iyileme
Material, load and shape sensitivity analysis and optimization by the adjoınt variable method
R.HALUK KUL
- Dolgulu damıtma kolonuna optimum adaptif genelleştirilmiş prediktif kontrolünün uygulanması
Application of optimal adaptive generalized predictive control of a packed distillation column
SÜLEYMAN KARACAN
Doktora
Türkçe
1997
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ALPBAZ
- Akustik fiberlerde dalga yayılımı
Wave propagation in acoustic fibers
MÜRVET ÜÇER (KIRCI)
Doktora
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDevreler ve Sistemler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜL AKÇAKAYA