Elektromágneses elrejtés metaanyagokkal és kompozitokkal

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Szabó Zsolt
Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

A szakdolgozatomban egy olyan eszközzel foglalkozom, amely segítségével egy erősen szóró objektumot rejthetünk el a megvilágító monokróm elektromágneses sugárzás elől. Ha a választott frekvencia a látható fény tartományába esik, akkor az elrejtés segítségével a szemünk számára láthatatlanná tehetünk tárgyakat. A dolgozatomban egy transzformációs optikával tervezett elrejtő eszköz működésének numerikus szimulációját mutatom be, illetve egy infravörös tartományban operáló elrejtő eszköz kompozit anyagokkal történő megvalósíthatóságát vizsgálom. Az első fejezetben áttekintem az alapfogalmakat. Tárgyalom, hogy mit is értünk pontosan az elrejtés alatt, és milyen anyagparaméterek szükségesek ennek megvalósítására. A második részben bemutatom a numerikus implementációját annak az eljárásnak, mely segítségével szimulálhatom a transzformációs optikával tervezett elektromágneses elrejtő eszköz működését. Ezt a numerikus algoritmust felhasználva megvizsgálom az elrejtő eszköz tulajdonságait és hatékonyságát különböző gerjesztések esetére (síkhullám megvilágítás, véges kiterjedésű gerjesztések hullámtere). A harmadik fejezetben röviden ismertetek egy metaheurisztikus numerikus optimalizálási eljárást, a Differenciális Evolúciót, amit a későbbiek során alkalmazok az elrejtést lehetővé tevő metaanyagok tervezésére. A negyedik és ötödik részben kétfázisú fém-dielektrikum izotróp, illetve anizotróp kompozitok alkalmazhatóságát vizsgálom az elektromágneses elrejtés megvalósítására. A szükséges kompozit anyagparaméterek az effektív anyag elméleten (Effective Medium Theory) alapuló keverési törvényekkel határozhatóak meg. Differenciális Evolúciós optimalizálást alkalmazok a kompozit összetételének és geometriájának meghatározására. Értékelem az optimalizáció eredményeit, és szimulációk segítségével vizsgálom az elrejtés hatékonyságát. A hatodik fejezetben összegzem a szakdolgozat során bemutatott eredményeket.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.