Efficient numerical analysis of periodic structures using the theory of characteristic modes
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: YİĞİT HAYKIR
Danışman: HATİCE ÖZLEM AYDIN ÇİVİ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Karakteristik mod analizi, anten tasarımı ve analizinde popüler ve çok yönlü bir araç haline gelmiştir. Bu analiz, saçıcıların ışıma özellikleri hakkında faydalı bilgiler sağlamakta ve ışıma problemine fiziksel bir bakış açısı sunmaktadır. Dolayısıyla periyodik yapıların çözümünde de kullanılabilir. Bu çalışmada, periyodik yapıların modal analizini gerçekleştirmek için integral tabanlı bir simülasyon programı geliştirilmiştir. Bu tez birbiriyle ilişkili üç bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde, karakteristik mod analizi periyodik birim hücre çözümüne genişletilmektedir. Bu analiz, yansıtmalı dizi probleminin analizine farklı bir bakış açısı getirmektedir. İkinci bölümde ilgili modun rezonans davranışı, birim hücre elemanı üzerinde sürekli yük dağılımı uygulanarak değiştirilir. Ancak böyle bir yüklemenin gerçekleştirilmesi zor olduğundan, halka tipi birim hücre elemanı üzerindeki yük dağılımını iki ayrı yüke indirgemek için bir yaklaşım geliştirilmiştir. Sonrasında ise halka tipi frekans seçici yüzey elemanının yansıma bandını istenen frekansa kaydıran reaktif yük değerlerinin önceden bulunmasını sağlayan yeni bir yöntem tanıtılmıştır. Böylece çözüm maliyetini arttıran optimizasyon tabanlı yöntemlere olan ihtiyaç giderilmiştir. Son bölümde ise karakteristik modların makro tabanlı fonksiyonlar olarak kullanıldığı sonlu dizi çözümü değerlendirilmiştir. Daha sonra karakteristik modlar kullanılarak farklı büyüklükteki elemanlar dizisi için çok seviyeli bir matris indirgeme yöntemi sunulmuştur. Bu tez çalışması, karakteristik modlar teorisini kullanarak büyük periyodik yapıların verimli ve özgün analizine öncülük etmektedir.