Phd Degree / Doktora
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/2869
Browse
1 results
Search Results
Doctoral Thesis Active metasurface designs for tunable scattering properties(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Yılmaz, Hasan Önder; Altınkaya, Mustafa Aziz; Yaman, FatihGelişen teknolojiler, elektromanyetik dalgaların saçılmasını ve özelliklerini kontrol etmek için, doğal yapıların ötesinde özelliklere sahip yapay olarak tasarlanmış dinamik yüzeylere ihtiyaç duymaktadır. Bu tez, geçirgen bir metayüzey üzerinde oluşturulan yüzey dalgaları aracılığıyla yayılan dalgaların dinamik kontrolü için yeni bir yöntem önererek, bunun karşıt olmayan iletim ve yeniden yapılandırılabilir radyasyon problemlerine uygulanmasını içermektedir. Bu çalışma, faz eşlenik yüzeyler ve bianizotropiye dayalı analitik model için bir tasarım metodolojisi ve çift negatif indeks ortamına dayalı metayüzey kavramını içeren mikrodalga alanındaki üç boyutlu gerçekleştirme modeli önererek literatüre katkıda bulunmaktadır. Tez, ilk olarak sayısal simülasyonlarla desteklenen analitik çözümleri ve ardından pasif ve dinamik üç boyutlu modellerin tasarımları ve simülasyon sonuçlarını sunmaktadır. Empedans tabanlı karakterizasyon hem zaman bağımlı ve hem de zaman bağımsız birim hücre modelleri için uygulanmaktadır. Bunu, elde edilen empedanslar aracılığıyla zamana dayalı eşdeğer devrenin geliştirilmesi ve oluşturulması izlemektedir. Geliştirilen bu eşdeğer devre, zaman modülasyonlu birim hücrenin sayısal çözümünde kullanılmaktadır. Karşıt olmayan iletim için, uyarım yönüne bağlı olarak bianizotropik metayüzey üzerinde üretilen antisimetrik yüzey dalgalarına uygulanan zaman modülasyonuna dayalı yeni bir yöntem önerilmiştir. Bu yöntemin uygulanabilirliği, değişken bir kapasitör içeren bir yüzey kavitesi ile sınırlanmış geçirgen birim hücre üzerinde gösterilmiştir. Sayısal simülasyon sonuçları zaman modülasyonu yoluyla hem faz uyumlu hem de faz uyumsuz karşıt olmayan iletimi göstermektedir ve bunlar tutarlı deney sonuçlarıyla desteklenmektedir. Son bölümde, yeniden yapılandırılabilir radyasyon uygulamaları için yüzey dalgalarını kullanarak metayüzeyin birim hücrelerindeki faz değişimleri yoluyla dalga cephesi manipülasyonu araştırılmaktadır. Özel olarak, bir korna anten tarafından beslenen metayüzeyden yayılan hüzmenin açısal yönlendirilmesine odaklanılmaktadır. Önerdiğimiz yönteme dayalı yeni bir 3B tasarım modeli tanıtılmaktadır. Bu tasarım ile, kolonları elektriksel olarak ayıran kazınmış yarıklara yerleştirilmiş değişken kapasitörler ile basitleştirilmiş bir kontrol şeması önerilmektedir. Periyodik sınır koşulları altında uyarılmış yüzey modlarını incelemek için numerik özdeğer analizleri, ve ardından hüzme yönlendirme uygulaması için korna antenle entegrasyonunun simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Simülasyonlardan ve kavram kanıtı deneylerinden elde edilen sonuçlar yayılan hüzmenin yönlendirilmesini göstermektedir.