Design of novel printed microwave band-reject filters using split-ring resonator and complementary split-ring resonator
Yarıklı halka rezonatörler ve tümler yarıklı halka rezonatörler kullanılarak baskı devre bandı durduran mikrodalga filtrelerin tasarımı
- Tez No: 177185
- Danışmanlar: DOÇ. DR. VAKUR BEHÇET ERTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Filtreler istenmeyen frekans içeriğine sahip işaretlerin iletim veya yayılımını engellemek amacıyla kullanılan temel mikrodalga elemanlardan biridir. Genel olarak bir filtre, istenen bir frekans cevabını gerçekleştirmek üzere bir araya getirilmiş rezonatörler topluluğu olarak düşünülebilir. GHz bölgesine kadar olan frekanslarda, bu rezonatör yapıları bobin ve kondansatör gibi toplu elemanlar kullanılarak oluşturulabilir. Ancak mikrodalga frekanslara çıkıldığında, bu elemanlar normal karakteristiklerini kaybederler. Bu yüzden rezonatörler çeyrek veya yarım dalga boyunda açık veya kapalı devre iletim hattı gibi dağıtılmış yapılar kullanılarak gerçeklenirler. Ancak, özellikle yüksek frekans seçiciliği hedefleniyorsa, bu yaklaşımla tasarlanan filtreler fiziksel olarak oldukça büyük olabilirler.Son yıllarda yarıklı halka rezonatörü (YHR) ve tümler yarıklı halka rezonatörü (TYHR) olarak adlandırılan, dalga boyundan çok küçük yapılar birçok araştırmacının ilgisini çekmeye başladı. Bu rezonatörlerin periyodik düzenlemelerinin gösterdiği ilginç özellikler, solak materyallerin üretilmesine giden yolu açtı. Öte yandan bu yapıların sahip olduğu yüksek kalite faktörü özellikleri, küçük boyutlara ve yüksek frekans seçiciliğine sahip mikrodalga elemanların üretimini mümkün kıldı. Bu tezde, bu rezonatör yapıları detaylı olarak incelenmiştir. Rezonans mekanizmaları ve iletim özellikleri literatürden ilgili örneklerle birlikte sunulmuştur. Ancak tezin esas odak noktası bu rezonatörler kullanılarak tasarlanan bandı durduran filtre yapılarıdır. Üretilen prototipler üzerinde yapılan ölçüm sonuçları bilgisayar benzetimleriyle desteklenmiştir. YHR ve TYHR kullanılarak üretilen fitre yapıları karşılaştırmalı olarak tartışılmıştır. Her iki filtre yapısının da onları farklı uygulamalar için uygun kılan avantaj ve dezavantajları olduğu gözlemlenmiştir. Son olarak da, PIN diyotlar kullanılarak tasarlanan, elektronik olarak anahtarlanabilen bir yarıklı halka rezonatör yapısı sunulmuştur. Rezonatörlerin yarıkları üzerine PIN diyotlar bağlanarak YHR'nün manyetik tepkisinin engellenebildiği görülmüştür. Bu sonuç, durdurma bantları elektronik olarak kontrol edilebilen filtre yapılarının tasarımını mümkün kılmıştır.
Özet (Çeviri)
Filters are one of the fundamental microwave components used to prevent the transmission or emission of signals with unwanted frequency components. In general, they can be considered as an interconnection of resonator structures brought together to accomplish a desired frequency response. Up to GHz frequencies, these resonator structures are usually constructed using lumped elements such as discrete capacitors and inductors. At microwave frequencies, discrete components lose their normal charcteristics and resonators can be realized using distributed structures like quarter- or half-wavelength transmission line stubs. However, filters built using this approach are generally big, especially when high frequency selectivity is desired.Recently, sub-wavelength structures, namely split-ring resonator (SRR) and complementary split-ring resonator (CSRR), have attracted the attention of many researchers. Interesting properties of the periodic arrangements of these structures have led to the realization of left-handed materials. Furthermore, high-Q characteristics of these structures enabled the design of highly frequency selective devices in compact dimensions. In this thesis, these two resonator structures are investigated in detail. A deep exploration of their resonance mechanisms and transmission properties is provided along with a brief survey of related literature. However, the main focus of the thesis is the design of band-reject filters based on these resonator structures. Experimental results based on measuring the scattering paramaters of fabricated prototypes are supported with computer simulations. Band-reject filters based on SRR and CSRR are compared and discussed. It is observed that both filter types have some advantages and disadvantages which make them suitable for different applications. Finally, an electronically switchable split-ring resonator structure based on PIN diodes is presented. It is demonstrated that by employing microwave PIN diodes across the slits of an SRR, the magnetic response of a SRR particle can be eliminated. This leads to the design of filters whose rejection bands can be removed electronically.
Benzer Tezler
- Kablosuz haberleşme sistemleri için mikroşerit slot anten yapılarının sayısal analizi, tasarımı ve prototip gerçeklenmesi
Numerical analysis, design and prototype realization of microstrip slot antenna structures for wireless communication systems
MUSTAFA HİKMET BİLGEHAN UÇAR
Doktora
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUNUS EMRE ERDEMLİ
- Metamateryal altyapılı ve halka yüklemeli mikroşerit anten tasarımları ve gerçeklenmesi
Design and realization of microstrip antennas with metamaterial substrates and loop loadings
ADNAN SONDAŞ
Doktora
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS EMRE ERDEMLİ
- Directional wide band printed monopole antenna for use in microwave breast cancer imaging
Mikrodalga meme kanseri görüntüleme kullanımı için geniş bantlı yönlü mikroşerit anten
JAVAD JANGİ GOLEZANİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
İletişim Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiHaberleşme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Mikroşerit yansıtıcı dizi antenler
Microstrip reflectarray antennas
GÖKHAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ GÜNEŞ
- X-Ku bandı huni dizi anten ve pasif mikrodalga elemanlarının tasarımı ve üretimi
Design and manufacturing of X-Ku band horn array antenna and passive microwave components
ABDULLAH GENÇ
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TUNA GÖKSU
PROF. DR. SELÇUK HELHEL