Paralel plakalı dalga kılavuzunda alan daralmalı filtrenin mod eşleştirme yöntemi ile analizi

Abstract

Bu çalışmada paralel plakalı dalga kılavuzunda ani alan daralmalı filtrenin Mod Eşleştirme yöntemi ile analizi yapılmıştır. Dalga kılavuzu saçılma problemleri uzun yıllardır karşımıza çıkmakta olup analitik ve sayısal yöntemlerle analizi yapılabilmektedir. Bu yöntemlerden, temel mantığı alan bileşenlerinin modlar cinsinden ifade edilip problem geometrisine bağlı olarak süreksizliklerin olduğu bölgelerde sınır koşullarının uygulanması olan Mod Eşleştirme yöntemi tercih edilmiştir. Geometrisinde tek bir süreksizlik bulunan dalga kılavuzları için sözü edilen yöntem ile çözüme ulaşmak kolayken, tezin de konusu olan birden fazla süreksizlik içeren dalga kılavuzları için çözüm karmaşık bir hale gelmektedir. Bu sebeple Mod Eşleştirme yöntemi Genelleştirilmiş Saçılma Matrisi tekniği ile birlikte kullanılmıştır. Geçiş bölgelerindeki süreklilik ifadelerinden sonsuz bilinmeyenli bir lineer cebirsel denklem sistemi elde edilmiştir. Bu denklem sistemi MATLAB yardımıyla çözülmüştür. Matematiksel çözümü takiben, geometrik parametrelerin saçılma katsayılarına etkileri sayısal yöntemlerle ortaya çıkarılmıştır.

In this work, the analysis of the sudden area contraction in a parallel plate waveguide by the Mode Matching method is performed. Waveguide scattering problems have been encountered for many years and can be analyzed with analytical and numerical methods. Among these methods, Mode Matching method, which relies on the expression of field components in terms of modes and the implementation of boundary conditions in regions with discontinuities depending on the problem geometry, is preferred. While it is easy to reach a solution with the abovementioned method for waveguides with a single discontinuity in their geometry, the solution for waveguides containing more than one discontinuity, which is the subject of this thesis, is more complex. For this reason, the Mode Matching method has been used together with the Generalized Scattering Matrix technique. A linear algebraic equation system with infinite numbers of unknowns has been obtained from the continuity relations in the transition regions. This system of equations has been solved with the help of MATLAB. Following the mathematical solution, the effects of geometric parameters on scattering coefficients are revealed by numerical methods.