Kusurlu Toprak Düzlemi İçeren Mikroşerit Tabanlı Mikrodalga Sensör ile Katı Malzemelerin Dielektrik Karakterizasyonu


Alp K., Bağcı F.

Yoğun Madde Fiziği Ankara, Ankara, Türkiye, 16 Aralık 2022, ss.19

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.19
  • Ankara Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bir malzemenin elektromanyetik dalgalara karşı tepkisi malzemenin dielektrik sabiti ile yakından ilişkilidir. Katı malzemelerin dielektrik sabitlerinin mikrodalga frekans bölgesinde algılanması havacılık, tarım, savunma sanayi, biyomedikal gibi pek çok uygulama açısından önemlidir. Bu çalışmada, ön yüzünde mikroşerit hat, arka yüzünde interdijital kapasitör tabanlı kusurlu toprak düzlemi içeren iki bantlı bir dielektrik sensör önerilmiştir. Tasarımda tam-dalga bir elektromanyetik simülasyon programı kullanılmıştır. Tasarlanan sensör konvensiyonel fotolitografi ve ıslak aşındırma yöntemiyle üretilmiştir. Numunesiz sensörün ölçülen ve simüle edilen iletim spektrumlarının oldukça uyumlu olduğu gözlenmiştir. Numunesiz sensörün ve dielektrik sabiti bilinen teflon ve FR-4 numunenin rezonans tepkisi kullanılarak, iki iletim bandı için ayrı ayrı olarak dielektrik sabiti ile rezonans frekansı arasında ikinci dereceden polinomiyel eşitlikler oluşturulmuştur. Kusurlu toprak düzlemi üzerine 1 mm kalınlıkta teflon, tahta, polikarbonat, pleksicam ve kauçuk numuneler yerleştirilerek network analizörü aracılığıyla iletim spektrumları ölçülmüştür. Ölçülen iletim rezonansları, oluşturulan polinomiyel eşitliklerde kullanılarak numunelerin dielektrik sabiti değerleri deneysel olarak elde edilmiştir. Bu değerler literatürde sunulan değerler ile karşılaştırıldığında her iki bant frekansları için de uyum olduğu tespit edilmiştir. Teşekkür: Bu çalışma Ankara Üniversitesi 21B0443004 numaralı bilimsel araştırma projesi ile desteklenmiştir. Laboratuvar imkanlarından ötürü Prof. Dr. Barış Akaoğlu ve Prof. Dr. A. Egemen Yılmaz’a teşekkür ederiz.