Farklı Dielektrik Ortamların İçerisindeki Dielektrik Küreden Saçılan Alanların Analizi: Kaynak ve Gözlem Noktalarının Karşılıklı Olması Durumunda

Year 2016, Volume: 16 Issue: 2, 276 - 284, 30.04.2016

Emine Avşar Aydın Nezahat Günenç Tuncel

Abstract

Kanonik yapılardan elektromanyetik saçılma, elektromanyetik teoride önemli bir konudur. Bu

çalışmada, dielektrik geçirgenliği frekansa bağlı olan bir dielektrik küreden elektromanyetik saçılma

problemi, gelen dalganın eğik gelmesi durumu için çözülmüştür. Bu çalışmada küre, bir tümörün

elektromanyetik modeli olarak düşünüldüğü için frekansa bağlılık Cole‐Cole model ile gösterilmiştir.

Cole‐Cole model, biyolojik dokuların elektromanyetik olarak modellenmesi literatürde sıkça kullanılan

bir modeldir. Gelen dalga H‐polarize olarak düzlem dalga olarak varsayılmıştır. Küre yüzeyinden saçılan

alan ve küre içerisine iletilen alan ifadeleri Helmholtz denkleminden faydalanılarak bilinmeyen

katsayılı fonksiyonlar şeklinde yazılmıştır. Daha sonra, bu bilinmeyen katsayılar sınır koşulları

aracılığıyla belirlenmiştir. Elde edilen saçılan ve iletilen alan ifadesi, bistatik hal için nümerik olarak

incelenmiştir. Elde edilen saçılan alanın ifadesinin doğrulanması için kürenin elektromanyetik

özellikleri dielektrik küreye indirgenmiş ve saçılan alanın ifadeleri Harrington’un kitabındaki sonuçlar

ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, alıcı ve verici kaynaklarının karşılıklı dönmesiyle daha hızlı ve daha iyi

elde edilmiştir. Ultra‐geniş bant radar‐tabanlı görüntüleme yaklaşımı, kötü huylu meme tümörleri gibi

önemli saçılım engellerinin sadece varlığını ve yerini belirlemesine odaklanan daha basit hesaplamalı

bir problemi daha hızlı çözebilmektedir. Bundan dolayı, bu yöntem biyomedikal mühendisliğinde

alternatif tarama ve teşhis aracı olarak kullanılabilir.

Keywords

Saçılım, Dielektrik küre, Kanonik yapı, Eğik gelme, Karşılıklı dönme.

References

• STRUTT J., 1871. On the scattering of light by small particles. Philosophical Magazine, series 4, vol. 41, p. 447.
• LOVE, A. E. H., 1899. The Scattering of Electric Waves by a Dielectric Sphere. Proceedings of the London Mathematical Society, Vol. S1‐30, Issue 1, p. 308.
• WESTON , V. H., and HEMENGER, R., 1962. High‐ Frequency Scattering From a Coated Sphere.
• JOURNAL OF RESEARCH of the National Bureau of Standards‐ D. Radio Propagation Vol. 66D, No. 5, p. 613.
• SWARNER, W. G. and PETERS, L., 1963. Radar Cross Sections of Dielectric or Plasma Coated Conducting Spheres and Circular Cylinders. IEEE Transactions on Antenna and Propagation, p.558.
• RHEINSTEIN, J., 1963. Scattering of Electromagnetic Waves from Dielectric Coated Conducting Spheres. IEEE Transactions on Antenna and Propagation, p.334.
• INADA H., PLONUS, M. A., 1970. The Diffracted Field Contribution to the Scattering from a Large Dense Dielectric Sphere. IEEE Transactions on Antenna and Propagation, Vol. AP‐18, No. 5, p.649.
• RICHMOND, J. H., 1987. Scattering by a Ferrite‐Coated Conducting Sphere. IEEE Transactions on Antenna and Propagation, Vol. AP‐35, No. 1, p.73.
• HILL, D. A., 1988. Electromagnetic Scattering by Buried Objects of Low Constrast. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 26, No. 2, p.195.
• HAMID, A. K., CIRIC, I. R., and HAMID M., 1991. Iterative Solution of the Scattering by an Arbitrary Configuration of Conducting Of Dielectric Spheres.
• IEE Proceedings‐H, Vol. 138(6), p. 565.
• GENG Y., L., QIU C. W., and YUAN, N., 2009. Exact Solution to Electromagnetic Scattering by an Impedance Sphere Coated With a Uniaxial Anisotropic Layer. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 57, No. 2, p. 572.
• HARRINGTON, R. F., 1961. Time‐Harmonic Electromagnetic Fields. The United States of America, 480p.
• KIM, T. H., and PACK, J. K., 2012. Measuremet of Electrical Characteristics of Female Breast Tissues for the Development of the Breast Cancer Detection. Progress In Electromagnetics Research C, Vol. 30, 189‐199.
• KORENEV, B. G., 2002. Bessel Functions and Their Applications. The Unites States of America, CRC Press LLC.
• MALICKY, P., and MALICKA, M., 1990. On the computation of Riccati Bessel functions. Aplikace matematiky, Vol. 35, No. 6, 487‐493.
• MARGERUM, E. A., and VAND, V., 1964. Light Scattering By Small Graphite Spheres. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 128, p. 431.