Bazı mikrodalga manyetik malzemelerin karmaşık manyetik geçirgenliklerinin R-bant dikdörtgen kesitli rezonatör ile incelenmesi
Investigation of the complex permeability of some microwave magnetic materials with R-band rectangular section resonator
- Tez No: 790106
- Danışmanlar: PROF. DR. ALP ORAL SALMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Elektromanyetik yapıların analiz ve benzetimlerinde, ortamın elektromanyetik parametreleri olan ε elektrik geçirgenliği, µ manyetik geçirgenliği ve σ (elektrik) iletkenliği değerlerinin bilinmesi gerekir. Radar ve anten tasarımı gibi daha birçok tasarımın analitik hesabında kullanılan bu elektromanyetik parametrelerin belirlenmesinde birçok yöntem bulunmaktadır. Bu tez çalışması ile mikrodalga teknolojisinde kullanılan birkaç manyetik malzemenin elektromanyetik özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Aynı zamanda, daha önceden laboratuvarımızda yapılmış olan bir başka tezdeki sonuçlara göre, dielektrikler için daha uygun bir geometrinin seçilmesiyle ve bunları daha doğru konumlara yerleştirilmesiyle daha hassas sonuçların elde edilmesine de çalışılmıştır. Tezde, elektromanyetik özellikleri belirlemede kullanılan yöntemler açıklanmış ve R-bant (1.7 - 2.6 GHz) boşluk rezonatöründe dielektrik ve manyetik malzemelerin hem deneysel ölçümü hemde benzetimlerini yapılmıştır. Deney ve benzetimler sonucunda elde edilen S21 eğrilerini malzeme sarsımı (pertürbasyonu) yöntemi ile hesap edilmiştir. Bu hesaplama işleminin otomatik ve hızlı bir şekilde yapılabilmesi için daha önceden laboratuvarımızda (MİLTEK, Milimetre Dalga, Elektromanyetik ve Güvenlik Teknolojileri Lab.) yapılmış bir tezde oluşturulmuş olan bir MATLAB kodu, manyetik malzemelerin elektromanyetik özelliklerinin hesaplamasını da içerecek şekilde revize edilmiştir. Ölçümler ve benzetimler esnasında manyetik malzemeler olarak hem iyi birer dielektrik hem de manyetik olan ve aynı zamanda az kayıplı olmalarından dolayı NiFe2O4, NiZnFe2O4, LiZnFe2O3 gibi ferit malzemeler tercih edilmiştir. Dielektrik malzemeler için ise birçok mikrodalga uygulamasında yaygın olarak kullanılan teflon, kestamit, poietilen, polyamit gibi malzemeler kullanılmıştır. Buradaki diğer bir amaç ise ölçümlerde malzeme geometrilerinin uygun seçilmesiyle daha hassas sonuçların elde edilmesidir. Deney sonuçları ile CST Studio ile oluşturulan benzetim sonuçları, literatürdeki sonuçlar ile karşılatırılarak hata oranları tespit edilmiş ve sonuçlar tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
In the analysis and simulations of electromagnetic structures, the electromagnetic parameters of the environment, ε electrical permeability, µ magnetic permeability and σ (electrical) conductivity values should be known. There are many methods to determine these electromagnetic parameters that are used in the analytical calculation of many other designs such as radar and antenna design. With these methods, electromagnetic parameters of dielectric and magnetic materials are determined. In this study, it is aimed to determine the electromagnetic properties of several magnetic materials used in microwave technology. At the same time, an attempt was made to obtain more precise results by choosing a more suitable geometry for the dielectrics and placing them in more accurate positions, compared to the results in another thesis previously done in our laboratory. In this thesis, the methods used to determine the electromagnetic properties are explained and both experimental measurements and simulations of dielectric and magnetic materials are made in an R-band (1.7 - 2.6 GHz) cavity resonator. The S21 curves obtained as a result of the experiments and simulations were calculated by the material perturbation method. In order to make this calculation process automatic and fast, a MATLAB code that was created in a thesis made in our laboratory (MILTEK, Millimeter Wave, Electromagnetic and Security Technologies Lab.) has been revised to include the calculation of electromagnetic properties of magnetic materials. During the measurements and simulations, ferrite materials such as NiFe2O4, NiZnFe2O4, and LiZnFe2O3 were preffered as magnetic materials, which have both good dielectric and magnetic structures and also have low losses. For dielectric materials, materials such as Teflon, chestnut, polyethylene, polyamide, which are widely used in many microwave applications, are used. Another aim here is to obtain more precise results by choosing the material geometries appropriately in the measurements. The experimental results and the simulation results created with CST Studio were compared with the results in the literature, and the error rates were determined and the results were discussed.
Benzer Tezler
- Manyetik fotonik kristallerde negatif kırılma indisi incelemeleri
Negative refraction index investigations in magnetic photonic crystals
EKREM DEMİREL
Doktora
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR AKTAŞ
- Yüksek sıcaklık üstüniletkenlerinde mikrodalga yüzey direnci ve manyetik kaldırma kuvetinin hesaplanması için yeni bir yöntem
A novel method for calculating of microwave surface resistance and magnetic levitation force of high temperature superconductors
KENAN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiAhi Evran ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞÜKRÜ YILDIZ
- Machine learning aided kidney stone classification with electromagnetic properties
Makine öğrenmesi yardımıyla böbrek taşlarının elektromanyetik özelliklerinin sınıflandırılması
BANU SAÇLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇAYÖREN
- Analysis, applications, and a novel design of double negative metamaterials
Çift negatif metamalzemelerin analiz, uygulama ve yeni tasarımı
CUMALİ SABAH
Doktora
İngilizce
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAVAŞ UÇKUN
- Mikrodalga soğurucu tasarımı
Microwave absorber design
İBRAHİM ÇATALKAYA
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDEF KENT PINAR