Sonlu farklar yöntemi ile çok yüksek frekanslı elektromanyetik dalga alanı hesabı


Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2008

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Arzu KOÇASLAN

Danışman: SELMA KADIOĞLU

Özet:

Tezin amacı, üç boyutlu (3B) gömülü geometrik şekilli modeller üzerinde çok yüksek frekanslı elektromanyetik (EM) dalga alanını hesaplayan bir bilgisayar programı geliştirmektir. Aynı zamanda laboratuar şartlarında gerçekleştirilen, fiziksel bir model üzerinde toplanan radar verileri ile geliştirilen programdan elde edilen dalga alanı verilerini de karşılaştırarak uygulanan yöntemin duyarlılığını ortaya çıkarmaktır. Modelleme gerçek verilerle teorik bir yer modelinden elde edilen sonuçların karşılaştırılmasını sağlayan bir yöntemdir. Çalışmada yer radarı (GPR) yönteminde gömülü nesnelerin bulunmasına katkı sağlayabilmesi amacıyla 3B zaman bölgesinde sonlu farklar (FDTD) yaklaşımı kullanarak çok yüksek frekanslı EM dalga alanı modelleme gerçekleştirilmiştir. Amaca uygun olarak öncelikle teorik gelişmeler, FDTD yöntemi ve Maxwell denklemlerinin bu yöntem ile ifadeleri tanımlanmıştır. Yer radarı yöntemine uygun kaynak tanımı ve sınır şartları ayrıntılı olarak irdelenmiştir. Tez amacına uygun olarak gömülü küre, silindir gibi geometrik şekilli modeller için geliştirilen bilgisayar programı ile elde edilen 3B EM dalga alanı verileri 3B blok ve iki boyutlu (2B) kesitleri ile sunulmuştur. Ayrıca teorik bir modele ait hesaplanan EM dalga alanı verileri ile Ankara Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü Kayaç Fiziği Laboratuarında gerçek bir model üzerinde RAMAC CU II sistem ve 1.6 GHz kapalı sistem kullanılarak toplanmış EM dalga alanı verileri karşılaştırılarak geliştirilen program ve FDTD yönteminin duyarlılığı tartışılmıştır.