Dikdörtgen transmisyon borularındaki yarıkların (slota) elektromagnetik ışımalarının etkileşimi ve uygulamaları

Abstract

-I- ÖZET Bu tezde, endüstriyel uygulamalarda ışıma elemanı olarak kullanılan dikdörtgen transmisyon borusunun geniş yüzeyi üzerine açılmış yarıklar arasındaki elektromagnetik etkileşim incelenmiştir. Yarıktan boru içine ve dışa ışıyan magnetik alanlar, transmisyon borusunun ve serbest yarı uzayın Green Fonksiyonları kullanılarak bulunmuştur. Yarık üzerindeki sınır şartlarından elde edilen integral denklem, yarık açıklığındaki elektrik alan dağılımının sinusoidal seçilmesiyle Moment Yöntemiyle çözülmüş ve boyuna yarığın admitans karakteristiği çıkarılmıştır. Dikdörtgen transmisyon borusu geniş yüzeyi üzerine çok sayıda elemandan oluşan bir yarıklar dizisi açıldığında yarıklar arasında meydana gelen karşılıklı elektromagnetik etkileşme, etkileşim katsayısı ile formülüze edilmiştir. Boyuna, enine ve meğilli yarıklardan oluşan dizilerde, iki yarık arasındaki etkileşim katsayısının nümerik hesabı yapılarak yarık parametreleri ile değişimi bulunmuştur. Daha sonra sonu kısadevre edilmiş bir transmisyon borusunun geniş yüzeyi üzerine açılmış iki boyuna yarığın aktif admitansları, aralarındaki elektromagnetik etkileşimde dahil edilerek, Elliott 'un tasarım denklemlerinin iterasyon yoluyla çözülmesiyle bulunmuştur. Dizideki bir yarığın aktif admitansı, öz admitansı ile karşılaştırılarak, etkileşimden dolayı meydana gelen hata incelenmiştir. Son olarakta, bir mikrodalga endüstriyel uygulayıcısında, ışıma sistemi olarak kullanılan transmisyon borusunun geniş yüzeyi üzerine açılmış boyuna yarıklar arasındaki etkileşim katsayısının matematiksel ifadesi, uygulayıcının Green Fonksiyonu kullanılarak çıkartılmıştır. Etkileşim katsayısının nümerik hesabı sonucunda yarık parametreleri ile değişimi çıkartılmıştır. Bulunan bu sonuçlar, mikrodalga enerjisinin kullanıldığı bir endüstriyel prosesde mikrodalga endüstriyel uygulayıcının (fırın) tasarımı ve analizinde faydalı uygulamalar bulmuştur. Anahtar Kelimeler : boyuna yarık, enine yarık, meğilli yarık, transmisyon borusunun geniş yüzeyine açılmış yarıklar, moment yöntemi, karşılıklı etkileşim katsayısı, mikrodalga uygulayıcı.

-11- The Coupling of Electromagnetic Radiation of Slots in the Broad Wall of a Rectangular Waveguide. ABSTRACT In this thesis, the mutual coupling between slots in the broad wall of a rectangular waveguide using as a radiating system in industrial applications is investigated. Internally and externally scattered magnetic fields from slot expressed using interior Green 's function for waveguide and half space Green 's function. The integral equation that yields the boundary condition on slot aperture, has been solved by the methods of moments using global sinusoidal Galerkin technique and admitance characteristics of longitudinal slot are given. The mutual coupling between slots in array cut in the broad wall of a rectangular waveguide expressed with the external mutual coupling coefficient. In longitudinal, transverse and center inclined slots array, the external mutual coupling between two slots is computed and the numerical results are presented in function of slot parameters and different spacing. Then, active admitances of two slots in broad wall of a short circuitted waveguide are computed using iterative method with considered mutual coupling. A comparison of computed values of active admitance and self admitance yields admitance error due to mutual coupling. Mathematical expression of coupling coefficient between longitudinal slots cut in the broad wall of a rectangular waveguide as using radiating system in the concept of microwave industrial applicators is found by using applicator Green 's function. These result should find useful applications in the design or analysis of microwave industrial applicators. Keywords : longitudinal slot, transverse slot, center inclined slot, broad wall slots, method of moments, mutual coupling coefficient, microwave applicator.