TEM wave propagation in coaxial waveguides with step discontinuity
Basamak süreksizliğine sahip koaksiyel dalga kılavuzlarında TEM dalgaların yayılımı
- Tez No: 378343
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN ÇINAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, önce dış duvarında ve ardından da iç duvarında basamak süreksizliği bulunan bir koaksiyel dalga kılavuzunda TEM dalgaların yayılımı incelenmiştir. Bu iki probleme, kesin çözüm yöntemi oldukları kabul edilen Wiener-Hopf ve Mod-Uydurma teknikleri ayrı ayrı uygulanmıştır. Her bir problem, öncelikle, Wiener-Hopf tekniği ile analiz edilmiş, bu doğrultuda Helmholtz denklemine Fourier dönüşümü uygulanmış, ardından sınır ve süreklilik koşulları aynı tanım alanında işleme sokularak her problem için 2. türden birer Modifiye Wiener-Hopf denklemi elde edilmiştir. Bu denklemlerin çözümü, sonsuz sayıda lineer cebirsel denklem sistemini sağlayan, sonsuz sayıda bilinmeyen katsayılar sistemi cinsinden elde edilmiştir. Bu sistemler sayısal olarak çözülmüş ve her sisteme ilişkin açık ifadeler türetilmiştir. Ardından, ilişkin problemlere Mod-Uydurma tekniği uygulanmıştır. Tekniğe özgü formülasyonun ardından, her problem için bir çift sonsuz denklemler sistemi elde edilmiş ve bu denklem çiftleri eşzamanlı olarak çözülmüştür. Analitik çalışmanın ardından, uygulanan iki tekniğin sonucunda her problem için elde edilen ifadeler kullanılarak, MATLAB programlama dilinde programlar yazılmış, problemler nümerik olarak çözülmüş ve sonuçlar üretilen grafikler ile sunulmuştur. Bu grafiklerden kimileri duvarlar arasındaki alan genişlemesinin her iki yöntemle elde edilen saçılma katsayılarına olan etkilerini ortaya koyarken, kimileri de kullanılan yöntemlerin yakınsaklık davranışlarını betimlemektedir. Bu bakımdan Wiener-Hopf tekniğinin, Mod-Uydurma tekniğinden çok daha hızlı yakınsadığı gözlenmiştir. Son bölümde, hesaplamalı sonuçlar her bir problem açısından değerlendirilmiş ve Wiener-Hopf ve Mod-Uydurma teknikleri doğruluk, hesaplama üstünlüğü ve karmaşık problemlerde uygulanabilirlik açılarından karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the propagation of TEM waves along a coaxial waveguide involving single step discontinuity on the outer wall and the inner wall is investigated in order to understand the nature and the effect of the area expansion on the scattering phenomenon. These two problems are independently analyzed by applying Wiener-Hopf and Mode-Matching techniques, both of which are considered to be rigorous analyses. First, each problem is examined by Wiener-Hopf technique. By applying Fourier integral transformation to Helmholtz equation and then taking into account the boundary conditions and the continuity relations in related transform domain, a modified Wiener-Hopf equation of the second type is obtained for each problem. The solution of each Wiener-Hopf equation is determined in terms of an infinite number of unknown coefficients, which satisfy an infinite set of linear algebraic equations. These systems are solved numerically and the related explicit statements are derived. Then, the Mode-Matching technique is applied to the problems. This method gives two infinite sets of equations for each geometry, and this pair of equations is solved simultaneously. Later, by using the explicit statements for each geometry and each technique, a computer program is coded in MATLAB, and the computational results are presented graphically for the related problems. The graphs show the effect of area ratio on the scattering coefficients in the case of TEM mode. The computational results are also examined considering the rate of convergence. It is observed that the Wiener-Hopf technique provides a better convergence than the Mode-Matching technique. At the final chapter of the thesis, all numerical results are evaluated in terms of each problem, and the Wiener-Hopf and Mode-Matching techniques are compared in terms of accuracy, computation time, and applicability in more complex problems.
Benzer Tezler
- 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
ZEYNEP SAZAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
MatematikGebze Teknik ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA ÖZTÜRK
- Fin hat yapısının analizi ve fin hat filtreleri
Analysis of fin line structures and fin line filters
AZİZ GEDİZ SEZGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ERCAN TOPUZ
- Radar uygulamalarında vivaldi anten tasarımı ve optimizasyonu
Vivaldi antenna design and optimization in radar applications
ERDEM BARLİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEBAHATTİN EKER
- NiMn,NiMnP+ ve CrFe alaşım ince filmlerinde elektron spin rezonans (ESR) ve direnç ölçümleri
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER
- Waveguiding of electromagnetic waves and investigation of negative phase velocity in photonic crystals and metamaterials
Elektromanyetik dalgaların kılavuzlanması ve fotonik kristaller ve metamalzemelerde eksi değerli faz hızının incelenmesi
İLYAS EVRİM ÇOLAK
Doktora
İngilizce
2012
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY