Elektronik soğutucular için geniş bantlı yama tipisoğurucu kuşak tasarımı
Wideband patch-type emw absorbing belt design forelectronic heat sinks
- Tez No: 701440
- Danışmanlar: PROF. DR. SELÇUK HELHEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Metamalzemeler, bilinen doğal malzemelerin aksine farklı elektromanyetik özellikler gösteren yapay malzemelerdir. Son yıllarda keşfedilen özelliklerinden önemli bir tanesi de gelen elektromanyetik dalgaya karşı mükemmel soğurma performansı göstermeleridir. Bu özellikleri sayesinde mikrodalga bandından optik banda kadar pek çok farklı uygulamada kullanılabilecekleri değerlendirilmektedir. Bu tez çalışmasında, elektronik soğutucular için geniş bantlı yama tipi metamalzeme tabanlı elektromanyetik soğurucu yapının mikrodalga frekanslarda tasarım, benzetim, optimizasyon, üretim ve ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Metamalzeme soğurucu yapının ve elektronik soğutucunun sayısal analizi ve tasarımında, CST Microwave Studio benzetim programı kullanılmıştır. Benzetim ortamında tasarlanan yapının soğurma etkisi incelendikten sonra, istenilen frekans aralığında elektronik soğutucuyla birlikte optimizasyonu gerçekleştirilerek, baskı devre teknolojisi ile soğurucunun üretimi yapılıp ardından seçilen elektronik soğutucu ile testleri tamamlanmıştır. Geniş bantlı metamalzeme tabanlı soğurucunun elektronik soğutucu ile birlikte oluşturulan tümleşik yapısı anten davranışı sergilemesi sebebiyle ortaya çıkardığı ışıma örüntüsü, benzetim ve deneysel ortamda elde edilen uzak alan ölçüm sonuçları kullanılarak elde edilmiştir. Tasarlanan soğurucunun katman sayısı değişimine ilişkin fiziki şartlarda göz önünde bulundurularak en iyi değeri saptanmıştır. Daha sonra soğurucu kuşağın elektronik soğutucu üzerinde konumunun elektromanyetik ışıma bastırma veya lens davranışı göstererek kazanca/yönlendirmeye neden olma derecesi belirlenmiştir. Bu tez çalışmasında elektronik soğutucuların neden olduğu girişim etkilerini bastırmak veya yönlendirmek amacı ile soğutucuların etrafında kullanılmak üzere metamalzeme tabanlı bir soğurucu kuşak tasarlanmıştır. Tek kat olarak seçilen kuşak en iyi bastırmayı uzak alan theta=90°'de kuşak Konum-6'dayken %75,6 oranında ortalama 6,73 dB olarak soğutucunun taban seviyesindeyken yakalamıştır. Soğurucu kuşak soğutucu üzerinde Konum-2'de konumlandırıldığında ise uzak alan theta=90°'de %89,81 oranında ortalama 4,92 dB değerinde kazanç sağlayarak, ışımayı yönlendirerek kazancı artırmıştır.
Özet (Çeviri)
Metamaterials are artificial materials that show different electromagnetic properties, unlike known natural materials. One of the most important features discovered in recent years is that they show excellent absorption against the incoming electromagnetic wave. Thanks to these features, it is evaluated that they can be used in many different applications from microwave band to optical band. In this thesis, the design, simulation, optimization, fabrication, and measurements of a broadband patch type metamaterial-based electromagnetic absorber structure for electronic heat sinks were carried out at microwave frequencies. The CST Microwave Studio simulation program was used in the numerical analysis and design of the metamaterial absorber structure and the electronic heat sinks. After examining the absorption effect of the designed structure in the simulation environment, optimization was carried out with the electronic heat sinks in the desired frequency range, the absorber was produced with the printed circuit technology and then the tests were completed with the selected electronic heat sinks. Since the integrated structure of the broadband metamaterial-based absorber together with the electronic heat sinks exhibits antenna behavior, the radiation pattern revealed by the simulation and farfield measurement results obtained in the experimental environment has been obtained. The best value of the designed absorber was determined by considering the physical conditions regarding the change in the number of layers. Then, the degree to which the position of the absorber belt on the electronic heat sinks causes electromagnetic radiation suppression or lens behavior to cause gain/direction was determined. In this thesis, a metamaterial-based absorber belt is designed to be used around electronic heat sinks to suppress or direct the interference effects caused by electronic heat sinks. The band selected as a single layer achieved the best suppression in the far area theta=90°, while the band was in Position-6, with an average of 6,73 dB at a rate of 75,6% when it was at the base level of the electronic heat sink. When the absorber belt was positioned in Position-2 on the electronic heat sink, it increased the gain by directing the radiation, providing an average gain of 4,92 dB at the rate of 89,81% in the far field theta=90°.
Benzer Tezler
- Adaptive metasurface designs for thermal camouflage, radiative cooling, and photodetector applications
Termal kamuflaj, ısınımlı soğutma ve fotodedektör uygulamaları için uyarlanabilir metayüzey tasarımları
EBRU BUHARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Mikrodalga frekanslarında ince ve geniş bantlı elektromagnetik soğurucu tasarımı için optimizasyon yaklaşımı
Optimization approach to the design of thin and broadband electromagnetic absorber for microwave frequencies
KADİR ORKUN MISIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT TAYFUN GÜNEL
- Mikrodalga uygulamaları için yüksek verimlilikli, oldukça ince, geniş açılı, S, C, X, Kı VE K bantlarında çalışan simetrik rezonatör yapıya sahip çok bantlı metayüzey soğurucu tasarımları
High-efficiency, ultra-thin, wide-angle, multi-band metasurface absorber designs with a symmetric resonator structure operating in the S, C, X, Ku, and K bands for microwave applications
MERVE KURT
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN ÖZTÜRK
PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL
- Design, fabrication and characterization of an ultra-broadband metamaterial absorber using bismuth in the near infrared region
Yakın kızılötesi bölgesinde çalışan çok geniş bantlı bir metamalzeme soğurucunun bizmut kullanılarak tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu
İMRE ÖZBAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖNÜL SAYAN
- Development of an ultrawideband low-profile circuit analog absorber using resistively loaded tightly coupled dipole arrays
Rezistif yüklü sıkı kuplajlı dipol dizisi kullanarak aşırı geniş bantlı düşük profilli devre analog soğurucunun geliştirilmesi
MİKAİL ALTAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERKAN ŞİMŞEK
DR. MUSTAFA KULOĞLU