Direct scattering problem for 3-d inhomogeneous materials loaded inside circular waveguide

Abstract

In this study, direct scattering problem for partially loaded lossy dielectrics inside a circular waveguide is examined. Location, shape and the electrical parameters of the object are known. Using the knowledge of incident electric field, it's aimed to determine the scattered field caused by the discontinuity inside the waveguide. For this purpose, the integral equation, containing dyadic Green's function of empty circular waveguide was obtained for the solution of the problem. Then, integral equation was solved using a numerical method, ?Method of Moments?. For this purpose, the integral equation is transformed into a set of linear equations. The obtained linear equations are expressed as a matrix equation. Unknown quantities for the solution of the problem are obtained. To sum up, total or scattered electric field at an arbitrarily point inside the waveguide can be determined in the presence of a located discontinuity.

Bu çalışmada dairesel dalga kılavuzu içerisine kısmi olarak yerleştirilmiş manyetik olmayan kayıplı bir dielektrik cisim için düz saçılma probleminin çözümü incelenmiştir. Malzemenin konum, şekil ve elektriksel parametreleri bilinmektedir. Gelen elektrik alan bilgisinden faydalanarak malzemeden dolayı oluşacak saçılan alanın kestirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla boş dairesel dalga kılavuzuna ait dyadik Green fonksiyonu ifadelerini içeren porblemin çözümüne ilişkin integral denklem elde edilmiştir. Elde edilen integral denklemi sayısal hesaplama yöntemi olan Moment yöntemi kullanılarak çözülmüştür. Bu amaçla integral denklemi, lineer denklemlere dönüştürülmüştür. Elde edilen ifadeler matris denklemi şeklinde ifade edilmiştir. Problemin çözümüne ilişkin bilinmeyen büyüklükler bulunmuştur. Bu çalışma ile dairesel dalga kılavuzu içine yerleştirilmiş bir süreksizlik durumunda, kılavuz içindeki herhangi bir noktada toplam veya saçılan elektrik alanın hesaplanması gerçekleştirilmiştir.