Elektromanyetik saçılım problemlerinde pertürbasyonel teknikler ve rastgele süreç modellemeleri
Perturbation techniques and random modelling approach in electromagnetic scattering problems
- Tez No: 768478
- Danışmanlar: PROF. DR. ASIM EGEMEN YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik teori, Pertürbasyon teorisi, Tekil pertürbasyon problemi, Ters saçılma problemleri, Electromagnetic theory, Perturbation theory, Singular perturbation problem, Inverse scattering problems
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Pertürbasyon teorisi, fiziksel bir problemin oluşumunda veya tanımında yer alan parametrelerdeki küçük değişimlerin, sonuçta hesaplanan değere olan etkisini araştırır. Pertürbasyon teorisi matematiksel araç olarak Asimptotik Seri açılımlarını kullanır. Teori, bu tezde analitik ve nümerik olmak üzere iki farklı yaklaşımda ele alınmış ve elektromanyetik (EM) problemlerin çözümüne ağırlık verilmiştir. EM dalganın ENZ metamateryal içinde yayılım denklemi birimsizleştirilerek asimptotik seri açılımlarına dönüştürülmüş, denklemde uzamsal Fourier dönüşümü uygulanarak tekil pertürbasyon uygulama örneği sunulmuştur. Problem tekil pertürbasyon ve“baskın denge”teknikleri ile çözülmüş, çözümün geçerlilik aralığı geleneksel tekniklerle yapılan çözümlerle karşılaştırılmıştır. Tezde, Ters Saçılım Problemi çözümü ile çok katmanlı yapılarda elektromanyetik niteliklerin çıkarımı da yapılmıştır. Yapının bilinmeyen veya belirsizlik içeren parametreleri, rastgele modelleme ile karakterize edilmiştir. Rastgele dağılımlara bağlı küçük değişimler de ilgili parametrede“Pertürbasyon”olarak nitelendirilmiş, bu yaklaşım da örneklerle temsil edilmiştir. Toplam yansımanın stokastik özellikleri Monte Carlo benzetimleri ile sağlanmıştır. Örneklerde, doğada sıklıkla rastlanan çok katmanlı yapıların elektriksel özellikleri yinelemeli analitik fonksiyonlar ile hesaplanmıştır. Yapının ve çözümlenmesi beklenen problemin özelliklerine göre dielektrik sabiti veya kalınlık ölçülerine olasılık dağılımı eklenerek pertürbasyon uygulanmıştır. Çıkış parametrelerinde ölçülen olasılık dağılımları ortalama değer, standart sapma, çarpıklık (Skewness) ve basıklık (Kurtosis) momentleri ile yorumlanarak anlamlandırılmıştır
Özet (Çeviri)
Perturbation Theory explains the effect of small deviations in the parameters that appear either in the definition or generation of a physical problem to the output calculated value. Perturbation Theory uses Asymptotic Series expansions as a mathematical tool. In this thesis, the theory has been handled in two ways as numeric and analytic means and solutions to Electromagnetic (EM) wave problems has been dealed extensively. EM wave propagation equation in an ENZ metramaterial has been nondimensionalised and represented with asymptotic series approach. Spatial Fourier Transformation paves the way for singular perturbation application to the equation. The problem has been solved by singular perturbation and“Dominant Balance”technique, validity of the solution method has also been investigated by comparing with the classical solutions. This thesis also concerns the electromagnetic feature extraction of the multilayered properties by the Inverse Scattering Theory approach. In order to characterize the unknown or ambiguous part of the structure, random modeling of the parameters was introduced. Small changes due to random distribution of the parameter have been defined as“Perturbation”in that parameter and the approach has been explained with sample applications. Stochastic features of the total reflection has been produced by Monte Carlo simulations. In the sample applications, electrical properties of the multilayered structures that are frequently encountered in the nature has been calculated by iterative analytic functions. Specifically, depending on the structure or aim of the analysis, perturbation has been applied by randomizing permittivity or the thickness of a layer. Probability distributions measured on the output parameters has been interpreted and made sensible by mean, variance, skewnes and basıklık moments
Benzer Tezler
- İki boyutlu elektromanyetik saçılım problemlerinin perturbasyon yöntemiyle çözümü
Solution of two dimensional electromagnetic scattering problems by perturbation method
İNCİ UMAKOĞLU DOLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDumlupınar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ ÖZZAİM
- Scattering from a chiral cylinder of arbitrary cross-section above a dielectric half-space
Dielektrik yarı-uzay üzerinde kiral bir silindirden elektromanyetik saçılma
HASSAN SAJJAD
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCÜMEND ARVAS
PROF. DR. CENGİZ ÖZZAİM
- Dalgacık dönüşümünün üç boyutlu EM saçılım problemlerinde kullanılması
Using of wavelet transform in three dimensional EM scattering problems
MUHAMMED BAHADDİN KURT
Doktora
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN ÇEREZCİ
- Finite element modeling of electromagnetic scattering problems via hexahedral edge elements
Elektromanyetik saçılma problemlerinde altıyüzlü kenar elemanları ile sonlu eleman modellemesi
ASIM EGEMEN YILMAZ
Doktora
İngilizce
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KUZUOĞLU
- Multiple-precision MLFMA for efficient and accurate solutions of broadband electromagnetic problems
Genişbant elektromanyetik problemlerin verimli ve isabetli çözümü için çoklu-hassasiyetli çok seviyeli hızlı çokkutup yöntemi
MERT KALFA
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VAKUR BEHÇET ERTÜRK
DOÇ. DR. ÖZGÜR SALİH ERGÜL