201104

GAUSS HÜZMESİNİN YÜKSEK FREKANSLARDA PLAZMA ORTAMLA ETKİLEŞİMİ

Sayısal yöntemler, elektromanyetik problemlerin çözümünde uzun yıllardan beri kullanılmaktadır. Bilgisayar teknolojisinin gelişmesi sayısal yöntemlerin yaygınlaşmasına yol açmıştır. Son yıllarda en çok kullanılan sayısal yöntemlerden bir tanesi zaman bölgesinde sonlu farklar yöntemidir (FDTD). Bu makalede, elektromanyetik dalgaların iki boyutlu plazma ortam içindeki yayılmaları zaman bölgesinde sonlu farklar yöntemi kullanılarak incelenmiştir. PML ve Mur tipi emici sınır koşulları (ABC) kullanılarak elektromanyetik dalgaların problem uzayının sınırlarında nasıl davrandığı araştırılmıştır. Yapılan simülasyonlarda, PML tipi emici sınır koşulunun Mur tipi emici sınır koşuluna göre daha iyi sonuç verdiği gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Zaman bölgesinde sonlu farklar yöntemi, yayılma, plazma ortam, gauss hüzmesi

GAUSSIAN BEAM INTERACTION AT HIGH FREQUENCIES WITH PLASMA MEDIUM

Numerical methods have been used for the solution of electromagnetic problems for long years. The advancement of the computer technology has led the numerical methods to obtain a widespread usage. One of the most frequently used numerical methods in recent years is finite difference time domain method (FDTD). In this paper, the propagation of electromagnetic waves in a two dimensional plasma medium is investigated via finite difference time domain method. The behaviour of electromagnetic waves at the boundaries of the problem space has been studied by using PML and Mur type absorbing boundary conditions (ABC). In simulations, it is shown that PML type absorbing boundary condition gives better results than Mur type absorbing boundary condition.

Keywords:

Finite difference time domain method, propagation, plasma medium, gaussian beam,

PDF

___

Yee, K. S., "Numerical Solutions of Initial Boundary Value Problems Involving Maxwell’s Equations in Isotropic Media", IEEE Transactions Antennas Propagation, Cilt 14, No 3, 302-307, 1966.
Mur, G., "Absorbing Boundary Conditions for the Finite-Difference Approximation of the Time-Domain Electromagnetic Field Equations", IEEE Transactions Electromagnetic Compatibility, Cilt 23, No 4, 377-382, 1981.
Berenger, J. P., "A Perfectly Matched Layer for the Absorption of Electromagnetic Waves", Journal of Computational Physics, Cilt 114, No 2, 185-200, 1994.
Taflove, A. and Hagness, S. C., Computational Electrodynamics: The Finite Difference Time Domain, 3. Baskı, Artech House, Norwood, A.B.D., 2005.
Sullivan, D. M., Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method, 2. Baskı, Wiley, New Jersey, A.B.D., 2013.