Akademik Veri Yönetim Sistemi
26. Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Ankara, Türkiye, 24 Aralık 2021, ss.31
Bu çalışmada, kalınlık ve dielektrik sabitinin belirlenmesi için mikrodalga frekanslarda çalışabilen
mikroşerit yapıda bir sensör önerilmiştir. Mikroşeritin arka yüzündeki metal düzlemi aşındırılarak bir
manyetik LC rezonatör yapısı oluşturulmuştur. Sensör tasarımında ve saçılma parametrelerinin
hesaplanmasında üç boyutlu tam-dalga ticari bir elektromanyetik simülasyon programı kullanılmıştır.
Sensör, yüksek doğrululuk oranı için iki rezonanslı olarak tasarlanmıştır. Bu amaçla, ön yüzdeki
mikroşerit iletim hattı arka yüzdeki LC rezonatörün simetri hattına göre farklı oranlarda kaydırılmıştır.
Kaydırma miktarının rezonans özelliklere etkisi incelenmiş ve 2,5 mm kaydırılmış mikroşerit yapı
dielektrik sensörü olarak uygun görülmüştür. Simülasyon sonuçlarından 2,14 GHz ve 2,92 GHz
frekanslarda −11,0 dB ve −17,9 dB büyüklüklerde iki rezonans elde edilmiştir. Simülasyon sonuçlarının
doğruluğunu kanıtlamak için mikroşerit tabanlı rezonatör FR-4 alttaş üzerine fotolitografi yöntemi ile
üretilmiştir. Vektör network analizörü ile iletim spektrumu ölçülmüş ve simülasyon sonuçları ile tutarlı
bulunmuştur.
Simülasyon ortamında, LC rezonatör yüzeyi ve bakır plaka arasına farklı dielektrik sabitine ve kalınlığa
sahip numuneler yerleştirilmiştir. Kalınlık ve dielektrik sabitini düşük ve yüksek rezonans frekanslardan
yola çıkarak belirlemek için polinomiyel denklemlere doğrusal olmayan fit işlemi gerçekleştirilmiştir.
Çalışmanın devamında dielektrik algılamanın deneysel olarak da gerçekleştirilmesi amaçlanmaktadır.
Katıların dielektrik sabitini ve kalınlığını mikrodalga frekanslarda rezonatör bazlı rezonant yöntem ile
belirlemek, düşük maliyet, tahribatsız ve gerçek zamanlı ölçüm bakımından avantaj sunmaktadır.