Analysis of electromagnetic wave propagation in coaxial waveguides with impedance coated step discontinuity
Empedans kapli basamak süreksizliğine sahip koaksiyel dalga kilavuzlarinda elektromanyetik dalga yayiliminin analizi
- Tez No: 965286
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜLYA ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Matematik, Mathematics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 50
Özet
Bu tezde, Mod Eşleştirme tekniği ve Wiener-Hopf tekniği kullanılarak, TEM dalgasının iç iletkende empedans kaplı bir basamak süreksizliği olan bir koaksiyel dalga kılavuzu boyunca yayılması matematiksel olarak analiz edilmiştir. Bu tür konfigürasyonlar, radar ve telekomünikasyon teknolojileri de dahil olmak üzere yüksek frekans uygulamalarında büyük ilgi görmektedir. İlk olarak probleme Mod-Eşleştirme tekniği uygulanmış ve bu kapsamda yapı iki farklı bölgeye ayrılarak her bir bölge için çözüm modları tanımlanmıştır. Tekniğe özgü formülasyonun ardından problem için sonsuz denklem sistemi elde edilmiştir ve bu denklemler eş zamanlı olarak çözülmüştür. Analitik çalışmanın ardından MATLAB programlama dilinde programlar yazılmış ve sonuçlar oluşturulan grafiklerle sunulmuştur. Daha sonra problem Wiener-Hopf tekniği kullanılarak analiz edilmiş, Helmholtz denklemine Fourier dönüşümü uygulanmış ve problem için modifiye Wiener-Hopf denklemini elde etmek için sınır ve süreklilik koşulları aynı alanda dikkate alınmıştır. Bu denklemin çözümü, bilinmeyen katsayılardan oluşan sonsuz bir sistem şeklinde elde edilmiştir ve bu da uygun bir kesme sayısında kesilen sonsuz bir doğrusal cebirsel denklem sistemi ile sonuçlanmıştır. Son olarak, yansıyan alan ve iletilen alan elde edilmiştir ve sonuçlar, üretilen grafiklerle birlikte sunulmuştur. Bu grafiklerden bazıları yansıma katsayısının farklı parametrelere göre değişimini ortaya koyarken, bazılarıda iletim katsayısının değişimlerini betimlemektedir. Elde edilen bulgular, iki yöntemin de birbirini doğruladığını göstermekte olup, yüksek frekanslı dalga kılavuzu tasarımlarında kullanılabilecek güvenilir analitik yaklaşımlar sunduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, using the Mode-matching technique and the Wiener-Hopf technique, the propagation of the TEM wave along a coaxial waveguide with an impedance-coated step discontinuity in the inner conductor is mathematically analyzed. Such configurations are of substantial interest in high-frequency applications, including radar and telecommunication technologies. Firstly, the Mode Matching technique is applied to the problem and in this context, the structure is divided into two different regions and solution modes are defined for each region. Following the technique-specific formulation, an infinite system of equations is obtained for the problem and these equations are solved simultaneously. After the analytical study, programs are written in the MATLAB programming language and the results are presented with generated graphs. The problem is then analyzed using the Wiener-Hopf technique, applying the Fourier transform to the Helmholtz equation and considering boundary and continuity conditions in the same domain to obtain the modified Wiener-Hopf equation for the problem. The solution of this equation is obtained in the form of an infinite system of unknown coefficients, which results in an infinite system of linear algebraic equations that are truncated at an appropriate cut-off number. Finally, the reflected field and the transmitted field are obtained and the results are presented alongside the produced graphs. Some of these graphs show the variation of the reflection coefficient according to different parameters, while others describe the variation of the transmission coefficient. The results obtained show that both methods validate each other and provide reliable analytical approaches that can be used in high-frequency waveguide designs.
Benzer Tezler
- Analysis of electromagnetic wave propagation in a magnetized plasma slab by using Finite-Difference Time-Domain (FDTD) method
Manyetize plazma levhasında elektromanyetik dalga yayılımının Sonlu-Fark Zaman-Alanı (FDTD) yöntemiyle analizi
DENİZ ÖZTARHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEBAHATTİN EKER
- Mathematical problems of electromagnetic waves in layered media
Katmanlı ortamdaki elektromanyetik dalgaların matematiksel problemleri
ŞENGÜL ERSOY
Doktora
İngilizce
2015
MatematikDokuz Eylül ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VALERIY YAKHNO
- Gömülü iletken cisimlerin elektromagnetik dalgalar yardımı ile zaman domeninde algılanması
Başlık çevirisi yok
SELÇUK PAKER
Doktora
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİNGÜL YAZGAN
- Kızılötesi dedektör tasarımı için doğadan esinlenmiş göz yapılarının dalga analizi
The wave analysis of nature-inspired eye structures for infrared detectors
TAKİYETTİN OYTUN KILINÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA KURT
- Açık kaynak kodlu petool yazılımına coğrafi ve atmosferik koşulları ele alan eklentiler geliştirilmesi
Developing geographic and atmospheric add-ons for the open source petool software
VOLKAN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASIM EGEMEN YILMAZ