Elektromanyetik Rezonatör Tabanlı Hububat Nem Sensörü Tasarımı, Üretimi ve Karakterizasyonu
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektronik Ve Haberleşme Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tez Danışmanı: Ekmekci E.
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Desteklendiği Program: Diğer
Özet:
Metamalzemeler tasarım frekanslarında negatif elektriksel geçirgenlik, negatif manyetik geçirgenlik, negatif kırılma indisi ve ters Doppler etkisi gibi elektromanyetik özellikler gösterebilen yapay malzemelerdir. Bu özellikleri nedeniyle metamalzemelere birçok elektromanyetik uygulamada yer verilmiştir. Metamalzeme yapılarının sıklıkla kullanıldığı uygulama alanlarından birisi de sensörlerdir. Tasarlanan yapıların topolojilerine bağlı olarak çalışma prensiplerini açıklamak için rezonatör tabanlı yapılar eşdeğer devre modellerinde endüktans (L) ve kapasitans (C) parametreleri ile tanımlanmaktadır. Bu model yapıların rezonans frekansı değişimlerinin endüktif ve kapasitif değişimlere karşı hassas olduğunu göstermektedir. Modelde tanımlanan kapasitans parametresi dielektrik sabiti değişimine karşı oldukça hassastır. Bu özellik rezonans tabanlı bu yapıları, dielektik sabiti nem, sıcaklık, konsantrasyon v.b. ortam parametrelerine hassas olan malzemelerle birlikte kullanılmasıyla sensör uygulamaları için iyi bir alternatif yapar. Ayrık halkalı rezonatör (AHR) yapıları literatürde mevcut olan metamalzeme örneklerinden birisidir. Uygun şekilde elektromanyetik dalgaya maruz bırakılmaları durumunda negatif elektriksel geçirgenlik ve negatif manyetik geçirgenlik gösterebilmektedirler. Bu tezde, nohut tozundaki nem değişiminden kaynaklı rezonans frekansındaki kaymayı gözlemek amacıyla çift taraflı AHR yapısı ve özgün olarak tasarlanan çift taraflı L tipi rezonatör (ÇLTR) tabanlı hububat nem sensör prototipleri sunulmuştur. Yapılar, mikrodalga bölgesi S-Bant frekans aralığı için tasarlanmıştır. Sunulan iki farklı sensör prototipinin nohut tozundaki nem değişimlerine olan hassasiyetleri hem benzetim hem de deneysel ortamda karşılaştırılmıştır. Sonuçlar ÇLTR yapısının nohut tozundaki nem değişimine ÇAHR yapısına göre daha hassas olduğunu göstermiştir.