Geri Dön

Optik saydam antenler

Optical transparent antennas

  1. Tez No: 885612
  2. Yazar: ÇAĞLAR KAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BARIŞ AKAOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 130

Özet

Optik olarak saydam antenler, sağlık, otomotiv ve sanayi uygulamalarındaki kritik rollerinden dolayı yüksek talep görmektedir. Literatürde ilk kez, optik olarak saydam antenlerde çoklu sandviç yapıların kullanılması yoluyla, optik saydamlık ve anten performansı arasındaki ilişki araştırılmaktadır. Bu tez kapsamında dikdörtgen yama anten olarak tasarlanan ve polikarbon alttaşlar üzerine üretilen üç adet saydam çok katmanlı anten yapısı sunulmuştur. Çok katmanlı yapıları, TiOx, SixNy ve ZnAlOx katmanları arasına sandviçlenmiş Ag katmanlarından oluşmaktadır. Çok katmanlı yapıların üretimi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile doğrulanmıştır. 550 nm dalga boyunda, bir, iki ve üç kat Ag için sırasıyla %85, %73 ve %68 optik saydamlık değerleri elde edilmiştir. Antenlerin saçılma parametreleri (S11)ve ışıma desenleri ölçülmüş ve benzetim çalışmaları yapılmıştır. Üç katmanlı Dielektrik/Metal/Dielektrik sandviç yapısına sahip anten için; tepe kazancı 3,013 dBi, yönemliliği 8,072 dBi ve verimliliği %37,5 olarak elde edilmiştir. Ölçümler ile benzetimler arasındaki uyum ve elde edilen anten performansları, yenilikçi saydam anten tasarımımızı doğrulamaktadır. Tez kapsamın da ikinci bir çalışma olarak Ku-bant aralığında çift negatif (DNG) kırılma indisine sahip metamalzeme yapıları tasarlanmıştır. Yapılar, 1,6 mm kalınlığında FR4 alttaş üzerine 34 μm bakır kalınlığında desenlerden oluşmaktadır. İletim/Yansıma hattı yöntemini kullanılarak WR62 dalga kılavuzu ile saçılma parametreleri ölçülmüştür. Saçılma parametrelerine ait genlik ve faz değerleri kullanılarak elektrik geçirgenlik ve manyetik geçirgenlik değerleri Nicolson-Ross-Weir (NRW) algoritması ile hesaplanmıştır. ANSYS HFSS programı kullanılarak benzetim çalışması yapılmıştır. Saçılma parametrelerine bakıldığında rezonans değerleri sırası ile tasarım-1 için 16.5 GHz'de, tasarım-2 için 15.2 GHz'de ve tasarım-3 için ise 15.5 GHz'de gerçekleşmektedir.

Özet (Çeviri)

Optically transparent antennas are in high demand due to their critical role in healthcare, automotive and industry. We mitigate the trade-off between optical transparency and antenna performance by pioneering the introduction of multiple sandwich structures in optically transparent antennas, for the first time in the literature. Three transparent multilayer antenna structures are designed as a rectangular patch antenna and fabricated on polycarbonate substrates. The multilayer structure consists of Ag layers sandwiched between layers of TiOx, SixNy, and ZnAlOx. Fabrication of the multilayer structures are verified by scanning electron microscopy (SEM). Optical transparencies of 85%, 73%, and 68% are achieved at a wavelength of 550 nm for one, two, and three layers of Ag, respectively. Scattering parameters and radiation patterns of the antennas are measured and simulated. For the antenna including triple Dielectric/Metal/Dielectric sandwich structure; peak gain, directivity and efficiency are obtained as 3.013 dBi, 8.072 dBi, and 37.5%, respectively. The agreement between measurements and simulations, together with the antenna performances obtained, validates our novel transparent antenna design. As a second study within the scope of the thesis, Metamaterial structures with double negative (DNG) refractive index in the Ku-band range are designed. The structures consist of patterns with thickness of 34 μm copper on 1.6 mm thick FR4 substrate. Scattering parameters are measured with the WR62 waveguide using the Transmittance/Reflection line method. By using the amplitude and phase values of the scattering parameters, the electrical permeability and magnetic permeability values were calculated using with the Nicolson-Ross-Weir (NRW) algorithm. A simulation study is carried out using the ANSYS HFSS program. Considering the scattering parameters, the resonance values are observed at 16.5 GHz for design-1, at 15.2 GHz for design-2, and at 15.5 GHz for design-3, respectively.

Benzer Tezler

  1. Optiksel saydam antenlerin tasarımı ve karakterizasyonu

    Design and characterization of optically transparent antennas

    YASEMİN DEMİRHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BARIŞ AKAOĞLU

  2. X bant frekans seçici yüzeyle radom tasarımı

    Radome design wi̇th X-band frequency selecti̇ve surface

    CUMHUR TOPCUOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NURHAN TÜRKER TOKAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CİHAN DÖĞÜŞGEN ERBAŞ

  3. Design of translucent optical networks

    Yarı saydam optik ağları tasarımı

    MUSTAFA ARISOYLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2001

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EZHAN KARAŞAN

  4. Elektrokimyasal yöntemlerle çinko metalinden çinko oksit ve çinko gliserat sentezi

    Electrochemical synyhesis of zinc (II) oxide and zinc glycerolate from zinc metal

    GAMZE İMAMOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Bilim ve TeknolojiAnadolu Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN

  5. Harici optik salınıcılı yarı iletken diyot lazer sistemlerinde saydam frekans seçici kırınım ağı kullanılması ve akortlama özelliklerinin araştırılması

    Using transmission frequency selective diffraction grating at external cavity semiconductor diode laser (ecdl) systems and researching into tuning properties

    SEMA BACANAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMersin Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM KÜÇÜKKARA