Fiziksel optik yöntemiyle üç boyutlu cisimlerin radar kesit alanının hesaplanması

Tez kapsamında, rastgele geometriye sahip üç boyutlu karmaşık hedeflerin Radar Kesit Alanını (RKA) Fiziksel Optik yöntemiyle hesaplayan MATLAB tabanlı bir program geliştirilmiştir. Radar sinyali gönderilmesiyle hedef üzerinde indüklenen akımlar Fiziksel Optik yaklaşımıyla hesaplanmış ve saçılan alanları oluşturan yüksek salınımlı integranta sahip radyasyon integralleri Ludwig metodu ile çözülmüştür. Geliştirilen program hem iletken hedefleri hem de üzerinde tek veya çok katmanlı dielektrik kaplama bulunan hedefleri modelleyebilmektedir. Bu program, herhangi bir bilgisayar destekli grafik tasarım (CAD) yazılımıyla üçgen yüzeyler kullanılarak modellenmiş STL dosya formatlı hedef ağ yapısını kullanarak monostatik ve bistatik RKA hesaplama kabiliyetine sahiptir. Hedef geometrisine gönderilecek olan düzlem dalganın polarizasyonu yatay (Horizontal) veya dikey (Vertical) olarak seçilebilir ve RKA değerleri HH (yatay-yatay), HV (yatay-dikey), VH (dikey-yatay) ve VV (dikey-dikey) olarak ifade edilen ortak ve çapraz polarizasyonlar olmak üzere 4 farklı polarizasyon kombinasyonunda görüntülenebilir. Radar sinyalinin yüzeye çarpmasıyla indüklenen kompleks yüzey akımlarının genlikleri model geometrisi üzerinde yoğunluklarına bağlı olarak farklı renklerde olacak şekilde görüntülenebilir. Programın kendi kütüphanesinde tanımlı dielektrik malzemeler seçilerek hedef geometrisi üzerine istenilen kalınlıkta uygulanabileceği gibi, kütüphanede tanımlı olmayan ancak uygulanması istenen malzemeler de uygulanabilir. Bunun için yapılması gereken, uygulanması istenen malzemenin simülasyonda kullanılacak operasyon frekans değerinde sahip olduğu bağıl elektriksel ve manyetik geçirgenlikler ile birlikte dielektrik ve manyetik kayıp açılarının tanımlanmasıdır. Malzeme parametreleri girilerek hedef geometrisi üzerine; mükemmel elektrik iletken, çok katmanlı dielektrik ve mükemmel elektrik iletken üzerine çok katmanlı dielektrik kaplama olmak üzere üç değişik malzeme uygulama seçeneğiyle RKA hesabı yapılabilir. Bu malzeme uygulama seçenekleri tüm hedef geometrisine uygulanabileceği gibi, sadece seçilen üçgen yüzeyler üzerine uygulanarak da RKA hesaplanabilir. Programın verdiği sonuçların gerçek RKA verilerine yakınlığının test edilmesi için, dikdörtgen levha ve küre gibi basit kanonik geometriler için oluşturulmuş standart RKA formülleri temel alınarak yazılmış kodlar yanında, literatürde bulunan POFACETS ve ticari bir yazılım olan FEKO'nun Fiziksel Optik çözücüsü kullanılarak karşılaştırma yapılmıştır. Uçak, helikopter, füze gibi karmaşık geometriler için geliştirilen programla elde edilen sonuçlar FEKO yazılımından elde edilen verilerle kıyaslanmıştır. Geliştirilen yazılım, radar sistemlerinin performans analizi, radar soğurucu malzemelerin operasyonel etkinliklerinin analizi gibi farklı pratik uygulamalarda kullanılabilir.