A novel approach for the solution of forward and inverse problems associated with near field microwave imaging systems
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik Ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: AKIN DALKILIÇ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Lale Alatan
Eş Danışman: Sevinç Figen Öktem
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Günümüz yakın alan mikrodalga görüntüleme sistemlerinde, alıcı ve vericiler Çok Girdili Çok Çıktılı (ÇGÇÇ) konfigürasyonu ile düzenlenmektedir. Bu sistemlerde, görüntüleme bir ters problem olarak ele alınmaktadır. Ters problemin çözülebilir olması için ileri problemin bazı varsayımlarla oluşturulması gerekmektedir. Temel yaklaşımlardan biri, görüntülenecek cisim ile bulunduğu ortam arasındaki kontrast farkının az olduğunun varsayılmasıdır. Nesne ve görüntüleme sisteminin birbirlerinin uzak alanında olması da bir başka yaygın varsayımdır. Bu varsayımlar ters problemin çözümü için kritik olmalarıyla birlikte, çözümün doğruluğunu önemli bir şekilde kısıtlamaktadır. Çünkü, nesne özellikleri ve ölçüm modellemeleri genellikle gerçekçi olmamaktadır. Bu tez çalışması, yakın alan mikrodalga görüntüleme teknikleri alanında üç önemli katkı sunmaktadır. İlk olarak, akım yoğunluğu dağılımı ve dielektrik ve öziletkenlik profili arasında bir optimizasyon problemi, sıralı minimizasyon tekniği kullanılarak ele alınmaktadır. Karşılaşılan alt optimizasyon problemleri ayrı olarak ele alınıp, dielektrik ve iletkenlik profili için toplam değişim düzenlileştirmesi kullanılarak önerilen yöntem, ters problemin verimli ve hızlı çözülmesini sağlamaktadır. İkinci olarak, çalışma ile literatürde şimdiye kadar göz ardı edilmiş olan farklı anten polarizasyonlarının ve anten sayısının görüntüleme performansı üzerindeki etkisi incelenmektedir. Sonuçlar, alansal olarak sınırlı ortamlarda görüntüleme performansını iyileştirmek için polarizasyon çeşitliliğinin potansiyelini göstererek önemli uygulamalı sonuçlar sunmaktadır. Son olarak, önerilen yöntem ile antenlerin tam dalga analizlerinden elde edilen yakın alan örüntüleri verimli bir şekilde kullanılmakta, hesaplama karmaşıklığı aşılmakta ve bu sayede görüntü geriçatımı işlemi için pratik bir şekilde uygulanması sağlanmaktadır.