Kaynağın yakınında bulunan mükemmel iletken saçıcıdan saçılan alanların bulunması için fiziksel optik integralinin zaman uzayında hesaplanması
Computing the physical optics integrals in the time domain for evaluating the scattered electric fields scattered from a perfect electrically conducting scatterer located near the source
Yazar: İBRAHİM SONER KARACA
Danışman: PROF. DR. AHMET ARİF ERGİN
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu tezde, sonsuz küçük dipol tarafından aydınlatılan mükemmel elektrik iletken (MEİ) cisimden saçılan elektrik alan için, fiziksel optik (FO) yöntemi kullanılarak, zaman ve frekans domenlerinde analitik ifadeler türetilmiştir. Yapılan çalışmada elektromanyetik kaynak olarak kullanılan sonsuz küçük dipolün saçıcıdan olan mesafesi (aydınlatma mesafesi) için herhangi bir kısıtlama bulunmazken, gözlemcinin saçıcının uzağında bulunduğu kabul edilmiştir. Saçıcı cisim üçgensel bölgeler ile modellenmiştir. Saçılan elektrik alan için analitik ifadeler türetilirken, dipolün skaler potansiyelinin indüklenen yüzey akımlarına olan katkısı ihmal edilmemiş, skaler ve vektör potansiyellerin katkıları için ayrı ayrı analitik ifadeler elde edilmiştir. Bu çalışmada, yüzey integralleri (iki katlı FO integralleri) Radon Dönüşümü (RD) yorumu kullanılarak tek katlı çizgi integralleri haline getirilmiştir. Saçılan elektrik alan için türetilen analitik ifadelerin doğruluğu ve etkinliği sayısal örneklerle gösterilmiştir. Ayrıca, saçıcı cismin yüzeyinde indüklenen akım yoğunluğu bulunurken skaler potansiyelin katkısının ihmali ile yapılan hatalar incelenerek, skaler potansiyel katkısının önemi gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Sonsuz Küçük Dipol, Fiziksel Optik (FO), Saçılan Elektrik Alan, Zaman Domeni, Frekans Domeni, Radon Dönüşümü (RD).

Abstract:
In this dissertation, analytical expressions in the time and frequency domains are derived for the electric field scattered from perfect electrically conducting (PEC) object illuminated by an infinitesimal electric dipole via physical optics (PO) method. During the study, it is assumed that the observer resides far from the scatterer while no limitations are imposed for the distance of the illuminating dipole to the scatterer. The scatterer is modeled with triangular facets. While deriving the analytical expressions for the scattered electric field, the scalar potential contribution of the dipole on the induced surface currents is not neglected and the analytical expressions for the scalar and vector potentials contributions are obtained separately. In this study, the surface integrals (PO integrals) are reduced to line integrals by using the Radon Transform (RT) interpretation. The accuracy and the efficacy of the derived analytical expressions are demonstrated through several numerical examples. Additionally, the errors due to the negligence of the scalar potential's contribution to the induced surface current are examined and the importance of the scalar potential's contribution is shown.

Key Words: Infinitesimal Dipole, Physical Optics (PO), Scattered Electric Field, Time Domain, Frequency Domain, Radon Transform (RT).