Farklı katman özellikli ve parça şekilli mikroşerit yapıların analizi
Analysis of microstrip structures with different layer properties and patch shapes
- Tez No: 97783
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDEM YAZGAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Mikroşerit yapı, kavite analizi, spektral analiz, rezonans frekansı, dinamik permittivite, efektif permittivite, bandgenişliği, üstkatman yüklemesi, tek eksenel yönbağımlılık, Microstrip structure, cavity analysis, spectral analysis, resonant frequency, dynamic permittivity, effective permittivity, bandwidth, superstrate loading, uniaxial anisotropy
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
IV ÖZET Mikrodalga entegre devrelerde ve baskı anten sistemlerinde giderek artan uygulamalarından dolayı çeşitli mikroşerit yapıların analiz ve tasarımlan literatürde oldukça fazla ilgi görmektedir. Bu aşamada temel bazı mikroşerit yapıların rezonans davranışlarını irdelemek amacıyla kavite ve spektral uzay analizlerinin gerçekleştirilmesi yararlı bulunmuştur. Tez çalışmasının ilk üç bölümünde hava aralığı içeren dairesel disk, dairesel halka ve eşkenar üçgen mikroşerit yapıların kavite analizleri gerçekleştirilmiştir. Dairesel disk mikroşerit yapı için mevcut bir efektif yarıçap ifadesine basit bir değişiklik önerilmiştir. Daha sonra bu ifade yeni efektif ve dinamik permittivite ifadeleriyle birleştirilerek rezonans frekansının güvenilir hesabının yapılmasında kullanılmıştır. Dairesel halka için yapılan analizde hava aralığı kalınlığından fazla etkilenmeyecek şekilde yeni efektif iç ve dış halka yarıçapları ile efektif ve dinamik permittivite ifadeleri verilmiştir. Analiz daha sonra eşkenar üçgen mikroşerit yapıya uyarlanmış, yeni bir dinamik permittivite ifadesi geliştirlerek rezonans frekansı hesabmda kullanılmıştır. Gerçekleştirilen analizlerin her üçünde de teorik ve deneysel sonuçlar arasında çeşitli yapısal parametreler, hava aralığı kalınlıkları ve çalışma modlan için oldukça iyi uyumlar sağlandığı gözlenmiştir. Çalışmanın izleyen bölümünde spektral uzay analizinden yararlanılarak üstkatman yüklemesinin dairesel parça şekilli yapıların rezonans davranışına olan etkilerinin altkatmanla toprak düzlemi arasında içerilen ayarlanabilir hava aralığı ile ayarlanabilme olasılığı araştırılmıştır. İstenen ayarlamanın sağlanabilmesi için hava kalınlığının doğru seçilmesine olan gereklilik çeşitli durumlar için tartışılmıştır. Elde edilen sonuçlarla, üstkatman yüklemesi veya sıcaklık artışı sonucu yapıların rezonans frekansında oluşan kaymaların azaltılabileceği, yaydım veriminin kontrollü olarak artırılabileceği ve rezonans frekansı davranışlarının orijinal yapıyı bozmaksızın kararlı hale getirilebileceği gösterilmiştir. Çalışmanın son bölümünde dairesel simetriye sahip parça şekilli ve altkatman permittivitesi tek eksenel olarak yönbağımlı mikroşerit yapıların Hankel dönüşüm uzayında spektral analizleri gerçekleştirilmiştir. Green işlevlerinin belirlenmesi için iki farklı yöntem kullanılmış ve her ikisinin de aynı sonucu sağladığı gösterilmiştir. Katman permittivitesindeki tek eksenel yönbağımlılığın yapıların rezonans frekansı ve bandgenişliği özellikleri üzerinde oluşturduğu etkiler çeşitli yapısal parametreler için ortaya konulmuştur. Ayrıca, benzer bir katman özelliğine sahip üstkatman yüklemesi oluştuğunda yapıların rezonans davranışında ortaya çıkan değişimler araştırılmış ve tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT The analysis and design of various microstrip structures including different patch shapes and layer properties have taken considerable interest in literature as a result of their increasing applications in microwave integrated circuits and in printed antenna systems. At this stage, it is found to be useful to analyse some common microstrip structures by using cavity and spectral domain analyses in order to determine their main resonant behaviour. In the first three parts of the thesis, cavity analyses of circular disk, annular ring and equilateral triangular microstrip structures with and without air gap are presented. In the analysis of the circular microstrip disk, a simple modification for an effective disk radius expression is proposed. This expression is then combined with the new effective and dynamic permittivity expressions in order to improve the accuracy of the resonant frequency calculations. In the analysis of the annular-ring, a new inner/outer radii extension, effective and dynamic permittivity expressions are given in order to compute the resonant frequency without the accuracy being affected from the air gap width. The analysis is then extended to the equilateral triangular microstrip structure. A new dynamic permittivity expression is formulated and used to determine resonant frequency. In all these three analyses, very good agreement between the theoretical and the experimental resonant frequency values was observed for various structural parameters, air gap widths and the operational modes. In the following part of the study, the spectral domain analysis is utilised to investigate the possibility of adjustment of superstate shielding effects on the resonant behaviour of the microstrip circular disk and annular-ring structures by means of an adjustable air gap inserted between the substrate and the ground plane. The necessity for the adjustment of the proper gap thickness in order to provide the desired tuning is discussed for various cases. It is shown that resonant frequency shift due to superstrate shielding and increasing temperature can be compensated, radiational efficiency can be directly controlled and the resonant frequency variations can be stabilised by adjusting the proper gap width without disturbing the original configuration. In the last part of the study, spectral domain analysis of the microstrip structures having circularly symmetric patch and uniaxially anisotropic substrate is presented in the Hankel transform domain. In order to determine the Green's functions, two different methods have been used which are shown to provide the same results. The effects of uniaxial anisotropy on the resonant frequency and the bandwidth characteristics are determined for various structural parameters. The change in the resonant behaviour of the structures due to the uniaxially anisotropic superstrate loading are also investigated and discussed.
Benzer Tezler
- The effect of surface roughness on mechanical behavior of commercially pure titanium implants produced by selective laser melting
Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilmiş ticari saflıktaki titanyum implantların yüzey pürüzlülüklerinin mekanik davranışa etkisi
SEREN ŞENOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Manufacturing and characterization of uniformly porous and graded porous polymeric structures via selective laser sintering
Lazer sinterleme hızlı prototipleme yöntemi kullanılarak derecelendirilmiş homojen ve gözenekli polimerik malzeme üretimi ve karakterizasyonu
YUSUFU ABEİD CHANDE JANDE
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEKAN DAĞ
YRD. DOÇ. DR. MERVE ERDAL
- Akrilik bazlı çok katmanlı sürdürülebilir kompozitlerin yönlenmeye bağlı mekanik özelliklerinin analitik ve sayısal olarak doğrulanması
Analytical and numerical validation of the orientational mechanical properties of acrylic based multilayer sustainable composites
KEREM KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Bağlayıcı püskürtme tekniğinde adaptif dilimleme yöntemi ve uygulama teknolojisi
Adaptive slicing method and application technology in binder jetting technique
HASAN BAŞ
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH YAPICI
- Validation of dynamic models of additive manufacturing parts
Katmanlı imalat ile üretilen parçaların dinamik modellerinin doğrulanması
AKIN ORHANGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK