Zaman bölgesinde sonlu farklar (FDTD) yöntemi ile plazma anten tasarımı

Abstract

Plazma, farklı iletkenlik ve dielektrik özellikleri ile tekrar konfigüre edilebilir bir ortamdır. Plazma anten teknolojisi, floresan lambalarda olduğu gibi, tüp içindeki plazma halindeki iyonize (elektrik yüklü) gazı klasik anlamdaki antenin iletken parçası olarak kullanır.Bu çalışmada, plazma sütun antenin zaman bölgesinde sonlu farklar (Finite Difference Time Domain-FDTD) yöntemi kullanılarak nümerik analizleri yapılmıştır. Plazma antenin özelliklerini göstermek için basit plazma anten konfigürasyonları simüle edilmiştir. Plazma anten üzerindeki alan dağılımı ve plazma sütunu boyunca akım dağılımı değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucu plazma antenin metal antenlere benzer özellikler gösterdiği görülmüştür. Ayrıca plazmanın özellikleri değiştirilerek plazma antenin dinamik bir şekilde yeniden yapılandırıldığı kanıtlanmıştır.

Plasma is a reconfigurable medium with different conductivity and dielectric properties. Plasma antenna technology uses conductivity features of ionized gas for antenna structures like in the flouresant tubes. In this thesis, plasma column antennas are analyzed by using Finite Difference Time Domain-FDTD numerical method. Different plasma antenna configurations are simulated to demonsrate plasma antenna features. Electric field and current distributions are evaluated along the plasma column. It is shown that plasma antennas are very similar to metal antennas. Also, it has been established that the alteration of plasma properties enables the dynamic reconfiguration of the plasma antenna.