Geri Dön

Frequency selective surfaces for terahertz applications

Terahertz uygulamaları için frekans seçici yüzeyler

PDF İndir

  1. Tez No: 395495
  2. Yazar: MEHRAB RAMZAN
  3. Danışmanlar: Assist. Prof. Dr. ALİ KEMAL OKYAY, Dr. KAĞAN TOPALLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 64

Özet

This thesis presents Terahertz (THz) Frequency selective surfaces (FSS) that can be realized using standard microfabrication techniques. These FSS structures are designed for frequencies around 0.8 THz, which is a crucial operating frequency in security and medical imaging. Using THz waves for such applications, multilayer frequency selective surfaces are preferred due to their wide band response, lower dependency to angle of incidence, and low loss. The implementation of such structures requires very thin layers of substrates and membranes in order to improve the performance in THz regime. In order to alleviate the difficulty in the implementation of multilayer structures, a fabrication process is proposed where a 100 um-thick glass membrane is formed through HF etching of a 500 um-thick glass wafer. Using this fabrication process, three separate designs consisting of single-layer FSS are investigated using high frequency structural simulator (HFSS). The fi rst design, consists of a circular ring slot in a square metallic structure on top of a 100 um-thick Pyrex glass membrane with 95% transmission bandwidth of approximately 0.042 THz , which remains nearly constant till 30 (degrees) angle of incidence. The second design consists of a tripole structure on top of a 100 m-thick Pyrex glass membrane with nearly 95% transmission bandwidth of 0.015 THz, which remains nearly constant till 30 (degrees) angle of incidence. The third structure consists of a triangular ring slot in a square metal on top of a 100 um-thick Pyrex glass membrane with 95% transmission bandwidth of 0.015 THz, which remains nearly constant upto 20 (degrees) angle of incidence. These designs show that the reflections from samples can be reduced compared to the conventional sample holders used in THz spectroscopy applications; by using single layer FSS structures manufactured through a relatively simple fabrication process.

Özet (Çeviri)

Bu tez, standart mikrofabrikasyon teknikleri kullanılarak üretilebilecek Terahertz (THz) frekans seçici yüzeyleri (FSY) içermektedir. FSY yapıları medikal görüntüleme ve güvenlik uygulamaları için kritik önem arz eden 0.8 THz yakınındaki frekans değerlerine uygun olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu tür uygulamalarda THz dalgaları kullanıldığında, çok katmanlı FSY yapıları geniş düz bant yanıt değerleri, geliş açısından düşük düzeyde etkilenmeleri ve düşük kayıp düzeyleri sebebiyle tercih edilmektedir. THz bölgesinde performansı geliştirmek amacıyla üretilen bu yapılar çok ince alt katman ve membranların kullanımını gerektirmektedir. Çok katmanlı yapıların üretimindeki bu zorluğu azaltmak amacıyla, 100 um kalınlığındaki cam membran yapının 500 um kalınlıktaki bir cam parçadan HF tabanlı asidik aşındırmayla elde edilmesini içeren bir fabrikasyon işlemi önerilmiştir. Bu fabrikasyon işlemi kullanılarak tasarlanan üç farklı tek katmanlı FSY, yüksek frekans yapısal simülatör (HFSS) ortamında araştırılmıştır. İlk tasarım %95 geçirgenliğe sahip olan 0.042 THz bant aralığına sahip, bu bant aralığı 30 derecelik geliş açışına kadar sabit kalmaktadır. Bu tasarımda 100 um kalınlıktaki Pyrex cam membran üzerinde yer alan kare seklindeki metal yapı içerisindeki çembersel bir halka yarığından oluşur. İkinci tasarım %95 geçirgenliğe sahip olan 0.015 THz bant aralığına sahip, bu bant aralığı 30 derecelik gelis açısına kadar sabit kalmaktadır. İkinci tasarım, 100 um kalınlıktaki Pyrex cam membran üzerinde yer alan üç kutuplu bir yapıyı içermekte iken, üçüncü tasarım %95 geçirgenliğe sahip olan 0.015 THz bant aralığına sahip, bu bant aralığı 20 derecelik geliş açısına kadar sabit kalmaktadır. Üçüncü tasarım, 100 um kalınlıktaki Pyrex cam membran üzerinde yer alan üçgensel halka yarığın yer aldığı kare şeklindeki bir metalden oluşmaktadır. Bu tasarımlar, THz spektroskopi uygulamalarında hali hazırda kullanılan örnek taşıyıcılardaki yansımaların daha basit fabrikasyon metotları ile üretilen tek katmanlı FSY yapıları kullanılarak daha az düzeylere indirilebileceğini göstermektedir.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    506099

    Novel methods in modulation and detection of terahertz waves for imaging applications

    Görüntüleme uygulamaları için özgün terahertz modülasyon ve algılama yöntemleri

    TAYLAN TAKAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN ALTAN

  2. Tez No

    488478

    Mikrodalga ve terahertz bölgesinde anten, yapay manyetik iletken ve enerji hasatına yönelik metamalzemelerin tasarım, üretim ve ölçümü

    Design, fabrication and measurement of metamaterials for the application areas of antennas, artificial magnetic conductor, and energy harvesting in microwave and terahertz region

    SULTAN CAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ASIM EGEMEN YILMAZ

  3. Tez No

    893101

    Physical layer techniques for 5G and beyond wireless systems

    5G ve ötesi kablosuz sistemler için fiziksel katman teknikleri

    ABUU BAKARI KIHERO

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    İletişim Bilimleriİstanbul Medipol Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği ve Siber Sistemler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ARSLAN

  4. Tez No

    887618

    Index modulation based designs, error performance and physical layer security analyses for unmanned aerial vehicle networks

    İnsansız hava aracı ağları için indis modülasyonu tabanlı tasarımlar, hata performansı ve fiziksel katman güvenlik analizleri

    AYŞE BETÜL BÜYÜKŞAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik-Haberleşme Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ

  5. Tez No

    714909

    Modelling and characterization of the spoof surface plasmon polariton waveguides and reconfigurable components for terahertz integrated systems

    Terahertz entegre sistemler için yapay yüzey plazmon polariton dalga kılavuzları ve ayarlanabilir bileşenlerin modellenmesi ve karakterizasyonu

    MUHAMMED ABDULLAH UNUTMAZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. MEHMET ÜNLÜ

Geri Dön