Non-destructive defect detection on PCB boards using a metamaterial-based antenna
Metamalzeme tabanlı anten kullanarak baskı devre plakalarında hasarsız hata tespiti
- Tez No: 902859
- Danışmanlar: PROF. DR. ASAF BEHZAT ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Bu çalışma, yeni bir tamamen sinyal işleme tabanlı baskılı devre kartları (PCB) hata tespit sensörünü tanıtmaktadır. PCB'lerdeki kısa devre ve açık devrelerden kaynaklanan üretim hatalarını tespit etmek için meta malzeme tabanlı (MTM) yer düzlemine sahip bir mikroşerit dairesel yama anteni tasarlanmıştır. Bu kapsamda altlık olarak FR-4 PCB numuneleri ve iletken kablolama hatları olarak bakır mikroşerit hatları tasarlanıp üretilmektedir. Alt tabakanın üst kısmında yan yana basılmış beş dikey bakır çizgi, geliştirilmiş sensörünün çalışma mekanizmasını göstermek için kullanılmıştır. Önerilen yapının geri dönüş kaybı verilerindeki değişiklikleri belirlemek için konumları kontrollü açık ve kısa devrelerden oluşan iki farklı arıza senaryosu incelenmiştir. Arızaların konumlarına göre anten geri dönüş kaybı davranışları, arızaların sadece varlığını tespit etmekle kalmayıp aynı zamanda yerlerini de tespit etmek için bir veri tabanı hazırlamak amacıyla kullanılmıştır. Tasarlanan metamalzeme tabanlı dairesel yama anteni, sadece arıza tipini değil aynı zamanda arızanın PCB kartı üzerindeki mm aralığındaki yerini belirlemek için de başarıyla kullanılabilir. Arıza konumuna bağlı olarak, rezonans frekansının yanı sıra geri dönüş kaybı büyüklüğünün -40dB'den -16 dB'ye kadar 1,5 GHz civarında değişmesi PCB arızalarını algılama işlemi için kullanılabilir. Ölçülecek numuneler test sürecinde geri dönülemez şekilde hasar görmediğinden, önerilen tasarım, gerçek zamanlı ölçüm verileriyle kusurların türü ve konumu hakkında bilgi sağlayan, tahribatsız bir ölçüm yöntemi olarak değerlendirilebilir.
Özet (Çeviri)
This study introduces a novel all-signal-processing-based printed circuit boards (PCB) defect detection sensor. A microstrip circular patch antenna is designed to have a metamaterial-based (MTM) ground plane to detect manufacturing defects of short circuits and open circuits on PCBs. In that regard, PCB specimens of FR-4 as the substrate and copper microstrip lines as the conductive wiring lines are designed and manufactured. Five vertical copper lines printed side by side on the top of the substrate demonstrate the working mechanism of the developed sensor. Two different defect scenarios of open and short circuits with controlled locations are studied to determine variations in the return loss data of the proposed structure. The designed metamaterial-based circular patch antenna can be used successfully to determine not only the fault type but also the location of the fault within the mm-range on the PCB board. Depending on the fault location, the resonance frequency as well as the return loss magnitude variation from -40dB to -16 dB around 1.5 GHz can be used for the sensing operation on PCB faults. Since the samples to be measured are not irreversibly damaged during the testing process, the proposed design can be considered a non-destructive measurement method to provide information about the type and location of defects with real-time measurement data.
Benzer Tezler
- Fotoakustik yöntemi ile katı cisimlerde tahribatsız kusur tespiti
Non-destructive defect detection in solid objects using the photoacoustic method
ZEKERİYA BALCI
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET MERT
- Non-destructive approach for defect detection in concrete structures by em waves with FDTD techniques
Beton yapılarda kusur tespitinde ZUSF tekniği kullanarak em dalgalar aracılığıyla tahribatsız yaklaşım
ÜMMÜ ŞAHİN ŞENER
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEBAHATTİN EKER
- Signal processing methods for defect detection in multi-wire helical waveguides using ultrasonic guided waves
Başlık çevirisi yok
MEHMET KERİM YÜCEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBrunel University LondonTasarım ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ALVIN CHONG
- Girdap akımları temelli bir hata tespiti yaklaşımının gerçek zamanlı gerçeklenmesi
Real time implementation of a eddy current based defect detection approach
MURAT ÇELİKADAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN URHAN
- Radyografik hata tesbiti
Radiographic flaw detection
GÜLTEN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiAstronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. BERİL TUĞRUL