Ανάλυση ηλεκτρομαγνητικής σκέδασης από κυψελωτές δομές

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι να μελετηθούν φαινόμενα ανάκλασης, σκέδασης και μετάδοσης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που προσπίπτουν σε εξαγωνικό κυψελωτό πλέγμα. Μελετάται συγκεκριμένα η δυνατότητα χρήσης ενός τέτοιου πλέγματος για να θωρακίσει ηλεκτρομαγνητικά μια περιοχή.

Αρχικά, γίνεται αναφορά στους παράγοντες που προκαλούν ηλεκτρομαγνητική ρύπανση, στον τρόπο με τον οποίο συμβαίνει και στους τρόπους προστασίας από αυτήν. Κατόπιν, αναλύεται η μέθοδος της ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης ως μέθοδος προστασίας, οι τρόποι με τους οποίους μπορεί να επιτευχθεί και οι εφαρμογές της.

Στο δεύτερο μέρος της εργασίας επιλύεται αναλυτικά το ηλεκτρομαγνητικό πρόβλημα της κάθετης πρόσπτωσης ηλεκτρομαγνητικού πεδίου πάνω σε εξαγωνικό κυψελωτό πλέγμα, δηλαδή υπολογίζονται τα πεδία που δημιουργούνται, μεταδιδόμενα και ανακλώμενα, ενώ λαμβάνονται υπόψη οι περιπτώσεις το πλέγμα να είναι πεπερασμένων ή άπειρων διαστάσεων. Ακόμη, επιλύεται το ηλεκτρομαγνητικό πρόβλημα όταν (πρακτικά άπειρων διαστάσεων) πέτασμα κυψελωτού πλέγματος τοποθετηθεί μέσα σε μεταλλικό έλασμα, μια διάταξη που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην πράξη.

The purpose of this thesis is to study the phenomena of reflection, scattering and propagation of electromagnetic fields that incide on a hexagonal cellular grid. It also studies the possibility to use such a grid for the electromagnetic shielding of an area.

The first part of the thesis mentions the factors which conduce to electromagnetic pollution, the way it happens and the means of protection from it. Specifically, the method of electromagnetic shielding is analyzed, as well as the ways to shield an area and its applications.

In the second part of the thesis, the electromagnetic problem of the vertical incidence of an electromagnetic field on a hexagonal cellular grid is analytically solved; the propagated and reflected fields that occur are computed, and the analysis is divided on whether the grid is of finite or infinite dimensions. Moreover, the electromagnetic problem of a (practically infinite) screen of the cellular grid placed in a metal lamina (an arrangement that can be used in practice) is solved.