Resonance characteristics of whispering gallery modes in dielectric resonators for microwave measurement applications
Mikrodalga ölçüm uygulamaları için dielektrik rezonatörlerdeki fısıldayan galeri modlarının rezonans karakteristikleri
- Tez No: 112515
- Danışmanlar: PROF. DR. SERGEY KHARKOVSKY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
oz YÜKSEK LİSANS TEZİ MİKRODALGA ÖLÇÜM UYGULAMALARI İÇİN DİELEKTRİK RESONATÖRLERDEKİ FISILDAYAN GALERİ MODLARININ RESONANS KARAKTERİSTİKLERİ M. Fatih AKAY ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ELEKTRİK-ELEKTRONİK ANABİLİM DALI Danışman : Prof. Dr. Sergey KHARKOVSKY Yıl: 2001 Sayfa: 86 Jüri : Prof. Dr. Sergey KHARKOVSKY Prof. Dr. A. Hamit SERBEST Yrd. Doç. Dr. Caner ÖZDEMİR Bu çalışmada, paralel plakalı silindirik anizotropik dielektrik rezonatörlerdeki fısıldayan galeri modlarının analitik ve sayısal incelemesi yapılmış ve mikrodalga ölçüm ve algılama uygulamaları için rezonatör karakteristikleri optimize edilmiştir. Rezonatörün iç ve dış bölgesindeki alan ifadelerinin z bileşenlerini bulabilmek amacıyla tek yönde anizotropik ortam için geçerli olan dalga denklemi uygun sınır koşullan kullanılarak çözülmüştür. Diğer alan bileşenlerinin bulunmasından sonra, iç ve dış bölgedeki alanların r ve ^ bileşenleri eşitlenerek karakteristik denklem çıkarılmıştır. Kuvazi TM ve kuvazi TE osilasyon modlarına ait dielektrik Q-faktörün ve elektrik enerji yoğunluk faktörünün analitik ifadelerini bulmaya yardımcı olmak üzere, iç ve dış bölgedeki enerji ifadeleri elde edilmiştir. Sonlu iletkenliğe sahip paralel plakaların sistemin rezonans performansı üzerine etkisini araştırmak amacıyla Rs yüzey direncine sahip plakalar düşünülmüş ve iletken Q-faktörü için analitik ifadeler çıkarılmıştır. Geliştirilen bilgisayar programları yardımıyla rezonans frekansının, Q-faktörün, yavaşlama faktörünün ve elektrik enerji yoğunluk faktörünün rezonatör parametrelerine bağımlılığı farklı malzeme tipleri ve boyuttan için sayısal olarak incelenmiştir. Elde edilen bazı sonuçlar, farklı tipteki rezonatörler için bulunan verilerle karşılaştırılmıştır. Son olarak, sonuçların mikrodalga ölçüm ve algılama uygulamaları için optimizasyonu tartışılmıştır. Anahtar Kelimeler : Dielektrik Rezonatörler, Fısıldayan Galeri Modları, Mikrodalga Ölçümleri, Q-faktör, Yoğunluk Faktörü. II
Özet (Çeviri)
ABSTRACT MSc THESIS RESONANCE CHARACTERISTICS OF WHISPERING GALLERY MODES IN DIELECTRIC RESONATORS FOR MICROWAVE MEASUREMENT APPLICATIONS M. Fatih AKAY DEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Prof. Dr. Sergey KHARKOVSKY Year: 2001 Pages: 86 Jury : Prof. Dr. Sergey KHARKOVSKY Prof. Dr. A. Hamit SERBEST Asst. Prof. Dr. Caner ÖZDEMİR In the present work, analytical and numerical investigation of whispering gallery modes (WGM's) in parallel plates-type cylindrical anisotropic dielectric resonators has been carried out to optimize their characteristics for microwave measurement and sensing applications. The wave equation for uniaxially-anisotropic media is solved to give the z components of the field expressions inside and outside the resonator by using the appropriate boundary conditions. After obtaining the other field components, the characteristic equation is derived by matching the radial and azimuthal field components inside and outside the resonator. Energy expressions inside and outside the resonator are obtained, which in turn lead us to calculate the analytical expressions for dielectric Q-factor and electric energy filling factor of modes of two types, quasi TM and quasi TE. In order to understand the effect of finite conductivity of the parallel plates on the resonance performance of the system, a small surface resistance Rs is introduced, and the analytical expressions of conductor Q-factor are obtained. The dependency of resonant frequency, Q-factor, slow-down factor, and electric energy filling factor of WGM's on resonator parameters is studied numerically by using the developed computer programs. Resonators with different materials and dimensions are investigated. Some results are compared with the previous ones. Finally, optimization of the results for microwave measurement and sensing applications are discussed. Keywords : Dielectric Resonators, Whispering Gallery Modes, Microwave Measurements, Q-factor, Filling Factor.
Benzer Tezler
- Optofluidic microlasers based on non-radiative energy transfer in surface-supported liquid microdroplets
Yüzey destekli sıvı mikrodamlacıklarda ışımayan erk dönüşümlü optoakışkan mikrolazerler
ERSAN ÖZELCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiOptoelektronik ve Fotonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER KİRAZ
- A novel liquid level sensor design using laser optics technology
Lazer optik teknolojisi ile yeni bir sıvı seviye sensörü
MEHMET EMRE ERDEM
Doktora
İngilizce
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DOĞAN GÜNEŞ
- Optical fiber-based microcylinder ring resonator: A robust platform for optofluidic sensing
Optik lif tabanlı mikrosilindir halka çınlaç: Optoakışkan algılamaya yönelik sağlam bir üstyapı
NIMA BAVILI
Doktora
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER KİRAZ
- Atatürk Kültür Merkezi büyük salonunun akustik açıdan performansının değerlendirilmesi
The Acoustical evaluation of the grand hall of İstanbul Atatürk Culture Center
AYŞEGÜL BUDAK
- Mikroşerit açık halka rezonatörlerde şerit genişliğinin rezonans karakteristiklerine etkisi
The Effect on the resonance characteristics of strip width for microstrip open-loop resonators
ARZU YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiNiğde ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN GÖRÜR