روش های وارون زمانی در سنجش و تصویربرداری دوبعدی مایکروویو

در این پایان نامه به کاربرد روش وارون زمانی در سنجش و تصویربرداری مایکروویو پرداخته شده است. استفاده از این تقارن بنیادی فیزیک منجر به کاربردهای بسیاری در آکوستیک و اخیراً در الکترومغناطیس شده است. وارون زمانی با توجه به تغییر ناپذیری معادله موج تحت وارون شدن زمان، با بهره گیری از سیگنال های بازارسال سبب بهبود تمرکز و تصویربرداری می شود. این ویژگی به این دلیل است که سیگنال های بازارسال به صورت backward در همان محیط منتشر شده وهمه پدیده های پراکندگی و بازتاب انتشار مستقیم را به صورت معکوس تجربه می کنند و در محل منبع اولیه متمرکز می شوند. پس از آزمایش های موفق وارون زمانی در آکوستیک، انگیزه زیادی برای استفاده از وارون زمانی در امواج الکترومغناطیسی پدید آمد. کاربردهای بسیاری توسط گروه های مختلف برای وارون زمانی امواج الکترومغناطیسی گزارش شده است که از آن جمله می توان به سنجش زیرسطحی، تست های غیر مخرب، کاربردهای پزشکی و درمانی و تصویربرداری اشاره کرد. در این پایان نامه تمرکز ما بر استفاده از تکنیک وارون زمانی در امواج الکترومغناطیسی پهن باند برای حل تصویربرداری از پشت دیوار بوده است. ابتدا مبانی نظری وارون زمانی امواج الکترومغناطیسی بررسی شده است. سپس به کمک تحلیل های عددی نتایج روابط نظری نمایش داده شده است. با تشکیل ماتریس پراکندگی چندایستگاهی و تحلیل آن، تمرکز انتخابی روی پراکنده سازها میسر شد. با توجه به رابطه بین مقادیر تکین ماتریس پراکندگی چندایستگاهی و شدت پراکندگی از پراکنده سازهای مختلف، مطالعه گسترده ای روی مقادیر تکین بدست آمده از اهداف مختلف برای بررسی ویژگی هر کدام انجام شد. از این طریق می توان اهداف هادی، دی الکتریک بی تلف و باتلف و همچنین اهداف ناهمگن را دسته بندی کرد. در اختیار داشتن مشخصات دیوار و تابع گرین محیط پس زمینه نقش بسیار مهمی در آشکارسازی و تصویربرداری از اهداف پنهان پشت دیوار دارد. به کمک مطالعه مقادیر تکین بدست آمده از دیوارهای آجری و بلوک بتونی و با فرض در اختیار بودن مشخصات ساختاری، ضخامت این دیوارها را می توان مشخص کرد. با استفاده از این اطلاعات می توان با حذف کلاتر دیوار، سیگنال پراکنده شده از هدف را آشکارسازی کرد.