Skip to main content
SUPERVISOR
Zaker hossein Firoozeh,Abolghasem Zeidaabadi Nezhad
ذاکرحسین فیروزه (استاد راهنما) ابوالقاسم زیدابادی نژاد (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohsen Tariverdi
محسن تاری وردی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Calculation of Sommerfeld Integrals of Multi-Layered Media by Expansion Wave Method
The numerical analysis of electromagnetic wave interaction in multi-layered media problems is important for a variety of applications such as microstrip antennas, microwave integrated circuits (MICs), geophysical prospecting modeling. Mixed potential integral equations (MPIEs) are usually used to analyze multi-layered media which results in the need of spatial Green's functions of the problem. The spectral Green's functions of the problem are analytically calculated using transmission line theory. However, the spatial Green's functions are given in terms of Sommerfeld integrals (SIs) which can not be evaluated in closed form. Numerical techniques have difficulties in accurately evaluating the Sommerfeld integrals due to the highly oscillatory and slowly converging behavior of the integrand. In this research, a new technique based on the expansion wave concept is developed to evaluate efficiently the Sommerfeld integrals arising from the muti-layered media. The annihilation of the asymptote and the branch-point singular behavior of the spectral Green's function is used in this technique. The contributions of the subtracted asymptotic and singularity terms are calculated analytically. The annihilation results in a remaining integral that is very smooth and can be calculated adaptively by using Gaussian quadratures to accelerate the convergence of the oscillating integrand. The accuracy and efficiency of the technique have been verified via representative numerical examples. Keywords: Multi-layered media; Green's function; microstrip structures; Sommerfeld integrals; expansion wave concept (EWC).
امروزه در الکترومغناطیس کاربردی، بررسی رفتار موج در محیط‌های چند لایه بسیار اهمیت دارد. برای تحلیل مسائل محیط‌های چندلایه می‌توان از معادلات انتگرالی پتانسیل‌های ترکیبی MPIE استفاده نمود که نیاز به محاسبه توابع گرین حوزه مکان دارد. روش استخراج تابع گرین حوزه طیف محیط‌های چند‌لایه تحلیلی است و برای ترکیب‌های متفاوتی از مکان‌های منبع و میدان در لایه‌ها قابل محاسبه هست. این بیان تحلیلی مبتنی بر خطوط انتقال متوالی بوده که به آسانی با کمک تئوری خطوط انتقال قابل محاسبه است. برای محاسبه توابع گرین مکانی لازم است از انتگرال‌های سامرفلد استفاده شود. از انتگرال کانتور برای محاسبه این انتگرال‌ها می‌توان استفاده نمود که پیچیدگی زیادی دارد. در این تحقیق، با استفاده از روش بسط موجی تابع انتگرالده را به یک تابع همواری تبدیل کرده که بخش های مجانبی و تکینگی های قطب و نقاط شاخه از آن استخراج شده باشند. هر کدام از این توابع، به صورت تحلیلی انتگرال‌پذیر هستند و فرم تحلیلی دارند. در این پایان نامه با استفاده از روش بسط موجی تابع انتگرالده را به یک تابع هموار تبدیل کرده و نشان داده می‌شود که حذف قطب های مربوط به امواج سطحی و تکینگی های ناشی از نقاط شاخه ای منجر به نرم شدن و انتگرالپذیری توابع گرین طیفی می‌شوند. کلمات کلیدی : 1- محیط چند لایه 2- تابع گرین 3- میکرواستریپ 4- انتگرال‌های سامرفلد 5- روش بسط موجی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی