Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: KURTAY ALP
Danışman: Fulya Bağcı
Özet:
Malzemelerin dielektrik sabitlerinin deneysel yöntemlerle tespitinin havacılık, ziraat, savunma sanayi, biyomedikal gibi pek çok alanda uygulaması bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında sıvı ve katı numunelerin dielektrik sabitlerini mikrodalga frekanslarda rezonans özelliklerin değişiminden algılamaya yönelik iki farklı dielektrik sensör geliştirilmiştir. Etanol/1-pentanol homojen karışımlarının konsantrasyonlarının ve dielektrik sabitlerinin belirlenmesine yönelik geliştirilen sensör öncelikle ticari bir tam-dalga elektromanyetik simülasyon programı kullanılarak tasarlanmış ve baskı devre yöntemi ile ürettirilmiştir. Farklı konsantrasyonlar için WR-229 mikrodalga dalga kılavuzu ortamında ağ analizörü aracılığı ile iletim ve yansıma spektrumları ölçülmüştür. İki farklı rezonans için, rezonans frekansının ve yansıma katsayısının büyüklüğünün değişimleri ile dielektrik sabitindeki değişimler arasında birinci dereceden matematiksel bir model kurulmuştur. Bu modele göre farklı konsantrasyonlardaki etanol/1-pentanol karışımlarının dielektrik sabitlerinin gerçel ve sanal kısımları belirlenmiştir. Belirlenen değerlerin literatürde sunulan deneysel veriler ile uyumlu olduğu görülmüştür. Birinci ve ikinci bantlar için duyarlılık 10,4 MHz and 25,5 MHz olarak elde edilmiştir.
İkinci olarak, ön yüzünde mikroşerit hat, arka yüzünde interdijital kapasitör tabanlı kusurlu toprak düzlemi içeren, 0-5,0 GHz frekans aralığında iki bantlı bir dielektrik sensör tasarlanmıştır. Tasarlanan sensör baskı devre yöntemi ile ürettilmiştir. Numunesiz sensörün ve dielektrik sabiti bilinen teflon ve FR-4 alttaşın rezonans tepkisi kullanılarak, iki iletim bandı için ayrı ayrı olarak dielektrik sabitleri ile rezonans frekanslar arasında ikinci dereceden polinomiyel eşitlikler oluşturulmuştur. Kusurlu toprak düzlemi üzerine 1,0 mm kalınlıkta teflon, tahta, polikarbonat, pleksicam ve kauçuk test numuneleri yerleştirilerek iletim spektrumları ölçülmüştür. Ölçülen iletim rezonansları, oluşturulan polinomiyel eşitliklerde kullanılarak katı numunelerin dielektrik sabiti değerleri elde edilmiştir. Bu değerler literatürde sunulan değerler ile karşılaştırılmış, sensör duyarlılığı belirlenmiştir.
Tez no: 781021