SavedAdd your journal

Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2023 / Cilt: 38 - Sayı: 4

Karmaşık objeler içeren çok katmanlı periyodik yapılardan saçılan elektromanyetik dalgaların analizi için katmanlar arası akımları kullanan verimli bir integral denklem yöntemi

Nilüfer Aslıhan ÖZDEMİR
Pages
2241–2250
Publication Date
2023-04-12
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Önerilen yöntem yoluyla elde edilen sayısal sonuçlar, FDTD (Zaman Alanında Sonlu Farklar) tabanlı ticari yazılım kullanılarak elde edilen sonuçlarla karşılaştırılarak doğrulanmıştır.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Bu makalede, katmanlı dielektrik ortamlara gömülü, üç boyutlu (3B), elektromanyetik (EM) dalgaların geçebildiǧi objelerden oluşan çok katmanlı ikili periyodik dizilerden saçılan EM dalgaları analiz etmek için yüzey integral denklem tabanlı, verimli bir yöntem önerilmektedir.
📊
Key Findings & Data:Önerilen yöntemde, katmanlar arasında bulunan arayüzlerin üzerindeki eşdeğer elektrik ve manyetik akımları tanımlamak için yüzeysel eşdeğerlik ilkesi kullanılmakta, bu sayede katmanlı dielektrik ortamlar için Green fonksiyonunu hesaplama gerekliliği ortadan kaldırılmaktadır.
💡
Conclusion & Impact:Önerilen yöntem yoluyla elde edilen sayısal sonuçlar, FDTD (Zaman Alanında Sonlu Farklar) tabanlı ticari yazılım kullanılarak elde edilen sonuçlarla karşılaştırılarak doğrulanmıştır.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Elektromanyetik saçılım · Katmanlı dielektrik ortam · Yüzeysel eşdeğerlik ilkesi

Özet

Bu makalede, katmanlı dielektrik ortamlara gömülü, üç boyutlu (3B), elektromanyetik (EM) dalgaların geçebildiǧi objelerden oluşan çok katmanlı ikili periyodik dizilerden saçılan EM dalgaları analiz etmek için yüzey integral denklem tabanlı, verimli bir yöntem önerilmektedir. Önerilen yöntemde, katmanlar arasında bulunan arayüzlerin üzerindeki eşdeğer elektrik ve manyetik akımları tanımlamak için yüzeysel eşdeğerlik ilkesi kullanılmakta, bu sayede katmanlı dielektrik ortamlar için Green fonksiyonunu hesaplama gerekliliği ortadan kaldırılmaktadır. Arayüzler, fiziksel veya kurgusal olabilir. Arayüzlerin fiziksel olduğu durumda, belli bir katmandaki arka plan ortamı, sonsuz bir ikili periyodik dizi için Green fonksiyonu hesaplamasının yeterli olduğu homojen, iki boyutlu (2B) sınırsız bir ortam olarak kabul edilebilir. Elde edilen momentler yöntemi (MoM) etkileşim matrisi blok-tridiagonal bir yapıya sahiptir; bu ise, hem matris dolumu, hem de matris denklemi çözümü için katman sayısı bakımından doğrusal olan bir hesaplama karmaşıklığına yol açar. Önerilen yöntem yoluyla elde edilen sayısal sonuçlar, FDTD (Zaman Alanında Sonlu Farklar) tabanlı ticari yazılım kullanılarak elde edilen sonuçlarla karşılaştırılarak doğrulanmıştır.

🔖

Cite This Article

ÖZDEMİR, N. A. (2023). Karmaşık objeler içeren çok katmanlı periyodik yapılardan saçılan elektromanyetik dalgaların analizi için katmanlar arası akımları kullanan verimli bir integral denklem yöntemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 38 - Sayı: 4, 2241–2250. https://ajindex.com/articles/886073

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (16)

  1. Chew, W. C., Waves and Fields in Inhomogeneous Media, Wiley-IEEE Press,
  2. New York, A.B.D., 1999.
  3. Michalski A. and Zheng D., Electromagnetic scattering and radiation by surfaces of arbitrary shape in layered media. Part I: Theory, IEEE Trans Antennas Propag., 38 (3), 335-344, 1990.
  4. Kristensen P., Mork J., Lodahl P., and Hughes S., Decay dynamics of radiatively coupled quantum dots in photonoc crystal slabs, Phys. Rev. B, 83 (7), 2011, Art. no. 075305. Okhmatovski V., Yuan M, Jeffrey I., Phelps R., A three-dimensional precorrected FFT algorithm for fast method of moments solutions of the mixed-potential integral equation in layered media, IEEE Trans. Microw. Theory Technol., 57 (12), 3505-3517, 2009.
  5. Baba Y. and Rakov V., Electromagnetic models of the lightning return stroke, J. Geophys. Res., 112, 1-7, 2007.
  6. Firoozy N. et al., A controlled experiment on oil release beneath thin sea ice and its electromagnetic detection, IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 56(8), 4406-4419, 2018.
  7. Mautz J. R. and Harrington R. F., Electromagnetic scattering from a homogeneous material body of revolution, Arch. Elektr. Uebertrag., 33, 71-80, 1979.
  8. Rao S. M. and Wilton D. R., E-Field, H-Field, and combined field solution for arbitrarily shaped three dimensional dielectric bodies, Electromagnetics, 10, 407-421, 1990.
  9. Harrington R. F., Field Computation by Moment Method, Wiley-IEEE Press,
  10. Piscataway, NJ, USA, 1993.
  11. Dardenne X. and Craeye C., Method of moments simulation of infinitely periodic structures combining metal with connected dielectric object,. IEEE Trans. Antennas Propag., 56 (8), 2372-2380, 2008.
  12. Guerin N., Craeye C., and Dardenne X., Accelerated computation of the free space Green's function gradient of infinite phased arrays of dipole, IEEE Trans. Antennas Propag., 57 (10), 3430-3434, 2009.
  13. Ozdemir N. A. and Craeye C., An efficient integral equation-based analysis of finite periodic structures in the optical frequency range, J. Opt. Soc. Am. A, 30 (12), 2510-2518, 2013.
  14. Eibert T., Volakis J., Wilton D., and Jackson D., Hybrid FE/BI modeling of 3D doubly periodic structures utilizing triangular prismatic elements and an MPIE formulation accelerated by the Ewald transformation, IEEE Trans. Antennas Propag., 47 (5), 843-850, 1999.
  15. Gallinet B., Kern A. M., and Martin O. J. F., Accurate and versatile modeling of electromagnetic scattering on periodic nanostructures with a surface integral approach, J. Opt. Soc. Am. A, 27 (10), 2261-2271, 2010.
  16. Araujo M. G., Tabaoda J. M., So