Elektromanyetik Dalga Yayılımının Uzaysal-Spektral Analizi

Autor: ALİSOY, Hafız, ALAGÖZ, Baykant Barış, ALİSOY, Gülizar
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Volume: 2, Issue: 1 15-18
European Journal of Engineering and Applied Sciences
ISSN: 2651-3412
2667-8454
Popis: Numerical methods such as Finite Difference TimeDomain Method (FDTD) solution of Electromagnetic Waves (EMW) are particularlyuseful for transient analysis of EMW propagation. However, transient analysismethods are not effective for analysis of spectral properties of wavepropagation in anisotropic media. In order to consider frequency dependence ofmaterial parameters (permittivity, permeability and conductivity),frequency-depended FD-FDTD methods ((FD)2TD) are proposed. Besides,high computational complexity and stability problems of solution, relevance ofsolution is questionable. There is aneed for straight forward analytical solution for perform spatio-spectralinvestigation of basic structures and the verification of simulation results.This study presents a solution of Maxwell equations for directional wavepropagation in media where dielectric constant expressed with respect to wavefrequency. This provides low complexity fundamental analyses of EMW propagationin homogeneous material.
Farklı elektrofiziksel özelliklere sahip lineer, homojen ve izotrop ortamlarda elektromanyetik dalga (EMW) yayılmasınıntransient analizi için zamanda sonlu farklar metodu (FDTD) gibi sayısal yöntemler önem arz etmektedir. Bununla birlikte, transientanaliz yöntemleri, anizotropik ortamdaki dalga yayılımının spektral özelliklerinin analizi için pek etkili değildir. Bu nedenle,elektromanyetik dalganın yayıldığı bir ortamda, ortam parametrelerinin frekansa bağımlılığını (𝜀𝑎-elektrik geçirgenlik, 𝜇𝑎-manyetikgeçirgenlik ve 𝜎-iletkenlik) dikkate almak için, frekans bağımlı FD-FDTD yöntemleri ((FD)2TD) önerilmiştir. Ayrıca, probleminçözümü esnasında oluşan yüksek işlemsel karmaşıklık ve kararlılık problemleri, çözümden elde edilen sonuçların sorgulanmasınıgerektirmektedir. Temel yapıların uzaysal-spektral incelemesi ve simülasyon sonuçlarının doğrulanması için ileri analitik çözümeihtiyaç vardır. Bu çalışmada, dielektrik sabitinin dalga frekansına göre ifade edildiği ortamlarda yönlü dalga yayılımı için Maxwelldenklemlerinden hareketle elde edilen çözüm verilmiştir. Elde edilen sonuçlar, düşük karmaşıklıktaki bir homojen yapıya sahip birmateryalde EM dalga yayılımının temel analizlerine olanak sağlar.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: