Wave propagation in metamaterial structures and retrieval of homogenization parameters

Metamalzeme Yapılarda Dalga Yayınımı veHomojenleştirme Parametrelerinin Elde EdilmesiErdinç IrcıÖzetMetamalzeme yapılarda elektromanyetik dalga yayınımı incelendi. Çizgisel elektrikkaynaklarından ya da düzlem dalga aydınlatmalarından dolayı bu yapılardan saçılan vebunlara iletilen elektromanyetik alanlar bulundu. Bu dalga yayınım problemlerinin genelformülasyonu, ortam parametrelerinin işaretlerinin herhangi kombinasyonu için,herhangi elektrik/manyetik kayba da sahip olabilecek şekilde metamalzemeler ya dasıradan malzemeler için yapıldı.Bu yayınım problemlerinden biri olan düzlem dalga ile dik aydınlatılmış metamalzemekaplı iletken silindirler, saydamlık ve saçılımın azamileştirilmesi açısından detaylıcaincelendi. Saydamlık ve rezonans (saçılım azamileştirmesi) durumlarının dalgaboyu-altısınırında türetilmesi, literatürdeki aynı eksenli, elektriksel olarak küçük, ters işaretliolarak eşleştirilmiş silindirlerle aynı durumu verdi (iç silindir iletken sınırınagötürüldüğünde).Bu saydamlık ve rezonans durumlarının daha çok metamalzeme kaplamanın elektrikselgeçirgenliğine (TE polarizasyonu için) ve çekirdek-kaplama yarıçap oranına bağlı olduğubulundu. Saydamlık ve saçılım azamileştirmesi için, kaplamanın elektrik geçirgenliği ileçekirdek-kaplama yarıçap oranı arasındaki ilişkiler incelendi. Sayısal sonuçlar bu analitikilişkilerin oldukça başarılı olduğunu ve silindirik saçıcı elektriksel olarak çok küçükkendaha iyi çalıştığını gösterdi.Metamalzemelerin etkin ortam parametrelerinin elde edilmesi için yeni birhomojenleştirme metodu ileri sürüldü ve uygulandı. Metod uygulanırkenmetamalzemenin 1, 2, ..., 20 ünite hücresi art arda sıralandı ve yansıma katsayılarıkaydedildi. Metamalzemenin homojenleştirme kalitesi değişik etkenler cinsindenincelendi ve metodun metamalzemenin etkin ortam parametrelerinin elde edilmesi içinçok başarılı olduğu gözüktü.Son olarak, bir başka metod da periyodik olan ya da olmayan herhangi bir topraklanmıştabaka üzerindeki yüzey dalga yayınım katsayılarının elde edilmesi için ileri sürüldü.Başlangıç olarak metod topraklanmış dielektrik tabakalara uygulandı. Sayısal sonuçlargenel olarak teorik karşılıklarıyla iyi uyum sergiledi.