Skip to main content
SUPERVISOR
Abolghasem Zeidaabadi Nezhad,Amir Borji
ابوالقاسم زیدابادی نژاد (استاد راهنما) امیر برجی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad hossein Sadrearhami
محمدحسین صدرارحامی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Determination of Dyadic Green's F unction of Ferrite Coated Electrically Large PEC Circular Cylinder
Today, conformal antennas are widely used in airborne radar applications. One of the important issues related to these antennas are calculating radiation pattern and mutual coupling between antennas mounted on aircraft platform. Because these antennas are usually mounted on surfaces whose radius of curvature is larger than wavelength, numerical methods are not practical in these cases. Furthermore to reduce radar cross section (RCS) of aircrafts, their bodies are usually coated with absorbing material. One of the most common used radar absorbing materials (RAM) is ferrite coatings. Due to tensor permeability of these materials calculations in the presence of coatings are much more complicated. To solve problems including geometries larger than wavelength asymptotic methods such as uniform theory of diffraction (UTD) are used. This method is highly efficient as compared to the conventional numerical methods such as method of moment (MOM). More importantly, it provides useful physical insights into the antenna radiation and coupling mechanisms. To use asymptotic methods we need Green’s function in an accurate and simple form. But for ferrite coated cylinder calculation of Green’s function is difficult and therefore approximate methods must be used. A common and simple approximate method in electromagnetic and also acoustic problems is impedance boundary condition (IBC). With this method electromagnetic fields is solved only for outer region of ferrite layer and as a result complexity of calculation reduced considerably. Impedance boundary conditions are widely used to analyze problems with dielectric structures but this method has not been used for analyzing ferrite layers. In this thesis we first derive impedance boundary condition for ferrite layers. To do this fields in ferrite medium are expanded using Taylor series and then appropriate impedance boundary condition is derived. The resulting condition is general and can be used in every orthogonal curvilinear coordinate. The validity and accuracy of computed IBC is also examined. We observed that by increasing radius of cylinder accuracy of our approximate impedance boundary condition increased. In addition accuracy of our method is decreased by increasing ferrite layer thickness. Using this impedance boundary condition, Green’s function of ferrite coated cylinder is calculated. Because Green’s function is in infinite series form and converges slowly specially for surface fields we expand it with asymptotic methods. First by using Watson transform we transform infinite series solution to integ Key Words Ferrite coating, Dyadic Green’s function, Impedance boundary condition, Asymptotic method, Uniform Theory of Diffraction (UTD), Surface fields, Far field
امروزه استفاده از آنتن‌های چاپی روی بدنه در کاربردهای رادارهای هواپیما مورد توجه قرار گرفته است.یکی از مسائل مهمی که در رابطه با آنتن‌های چاپی روی بدنه با آن روبرو هستیم محاسبه‌ی نماد تشعشع ی این آنتن‌ها و همچنین تزویج متقابل بین آن‌ها است. با توجه به این که آنتن‌های چاپی معمولاً روی سطوحی نصب می‌شوند که ابعاد آن از طول موج بزرگ‌تر است در این موارد استفاده از روش‌های عددی چندان مفید نیست. علاوه بر این به منظور کاهش سطح مقطع راداری هواپیما معمولاْ بدنه آن با مواد جاذب پوشانده می‌شود. یکی از متداول‌ترین انواع مواد کاهش دهنده سطح مقطع راداری پوشش‌های فریتی است که ضریب نفوذپذیری آن به صورت تانسوری است. وجود این پوشش فریتی محاسبات را به مراتب پیچیده‌تر می‌کند. یکی از روش‌هایی که در این مسائل از آن استفاده می‌شود روش‌های مجانببی همانند تئوری تفرق یکنوا خت است.برای استفاده از این روش باید تابع گرین را به صورت دقیق و ساده محاسبه کرد. برای استوانه پوشیده شده با فریت محاسبه‌ی دقیق تابع گرین کار دشواری است به همین دلیل از روش تقریبی شرط مرزی امپدانسی برای محاسبه‌ی تابع گرین استفاده شده است. این روش برای سطوح عایقی به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته است اما برای سطوح فریتی روابط آن به دست نیامده است. در این پایان نامه ابتدا شرط مرزی امپدانسی برای فریت به دست آمده است.برای محاسبه شرط مرزی امپدانسی لایه های فریتی میدان‌های درون فریت با استفاده از سری تیلور بسط داده می‌شوند و سپس با اعمال شرط مرزی? شرط مرزی امپدانسی فریت به دست می‌آ ید. با استفاده از شرط مرزی امپدانسی به دست آمده تابع گرین استوانه بی نهایت هادی کامل الکتریکی پوشیده شده با فریت محاسبه می‌شود. تابع گرین به دست آمده به صورت یک سری بی نهایت است که همگرایی آن بسیار کند است که استفاده از آن را غیر ممکن می‌کند.در ادامه از روش‌های مجانبی استفاده شده است تا سری بینهایت به دست آمده به تابعی با فرم بسته تبدیل شود که محاسبه آن با سرعت انجام می‌شود. علاوه بر این با کمک رابطه‌ی بسته به دست آمده می‌توان دید فیزیکی مناسبی نسبت به انتشار موج در حضور استوانه پوشیده شده با فریت به دست آورد . کلمات کلیدی : پوشش فریتی? تابع گرین دیادیکی? شرط مری امپدانسی? روش‌های مجانبی? تئوری تفرق یکنواخت? میدان‌های سطحی? میدان‌های راه دور

ارتقاء امنیت وب با وف بومی