Investigation of near field effects on retrieval of electromagnetic properties of chiral metamaterials and coupling effects of nearby metamaterials
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Bu tezde metamalzemelerin elektromanyetik özelliklerinin düzgün ve doğru olarak belirlenmesi için iki konu incelenmiştir. Birincisi, kiral metamalzemelerin sınırlarındaki yüksek seviye Bloch modlar nedeniyle oluşan yakın alan etkilerini dikkate alıp, elektromanyetik parametrelerinin çıkarımını yapan güçlü bir yöntemi içermektedir. İkincisi ise metamalzeme alt taşının kaybı dikkate alınarak bitişik veya yakın olan metamalzemeler arasındaki kuplaj etkisi analiz edilmiştir. Bu doğrultuda, bu iki analizin başarılması için metamalzemelerin temel özellikleri hakkında bilgiler verilmiştir ve özellikle de kiral metamalzemelerin karakteristiği sunulmuştur. Bununla birlikte, bi-isotropik malzemelerin sınıflandırılması tanımlanmıştır ve kiral malzemelerin konsepti detaylı bir şekilde tartışılmıştır. Sonra, kiral metamalzemelere has çembersel dikroizm ve optiksel aktivite özellikleri gösterilmiştir. Ayrıca, bu tez çerçevesi kapsamında hilal şekilli yeni bir kiral metamalzeme konfigürasyonu önerilmiştir ve bu hilal şekilli metamalzemenin özellikleri literatürde iyi bilinen ve yaygın olan U-şekilli ve kros-şekilli kiral metamalzemelerle karşılaştırılıp, sınanmıştır. Diğer yandan, rezonatör metamalzemeler arasındaki kuplaj etkisini göstermek için ilk önce normal dielektrik (polietilen-rezonazsız) bir malzeme ile doğrulanmıştır. Sonrada, metamalzeme hücreleri arasındaki mesafe ve dielektrik alt taşının kaybı dikkate alınarak kuplaj etkisinin seviyeleri analiz edilmiştir. Yaptığımız çalışmaları desteklemek için CST - Mikrodalga kütüphanesi kullanılarak X-bandında (8.2-12.4GHz) benzetimler yapılmıştır. For accurate retrieval of electromagnetic properties of metamaterials (MMs), two subjects have been investigated throughout this thesis. The first subject involves a robust and accurate retrieval method for chiral MMs by taking into account the near-field effects which might be present around the borders of MMs due to high order Bloch modes. The second subject is about investigation of coupling phenomenon between nearby and adjacent MM slabs via considering substrate loss. Toward this end, to achieve investigated two subjects first the fundamental characteristics of chiral MMs are introduced. Then, classification of bi-isotropic media was described and the concept of chirality properties was clarified in detail. Next, the importance of near-field effects for chiral MMs was discussed. Moreover, the special properties of chiral MMs which are circular dichroism and optical activity were demonstrated. Furthermore, a new type of crescent-shaped chiral MM configuration was proposed in the framework of our analysis. In order to check the properties of crescent-shaped MM structure, different U-shaped and cross-shaped chiral configurations commonly utilized in the literature have been examined for comparison. On the other hand, to validate the coupling phenomenon between the resonating MM slabs, a conventional dielectric sample (polyethylene-nonresonant) was first considered. Then, the effect of distance between the resonating MM slabs and the effect of loss inside substrate on the strength of coupling effects were examined. Simulations were performed by CST Microwave Studio at X-band (8.12 - 12.4 GHz) to support our analysis.
Collections