Serbest-ortam ölçüm tekniği kullanılarak EMC soğurucu malzemelerin mikrodalga etkileşiminin incelenmesi

Abstract

Anahtar kelimeler: Serbest-Ortam Ölçüm Teknigi, S Parametreleri, Yansımakatsayısı, letim katsayısı, TRL Kalibrasyonu, DielektrikBu çalısmada, düsük frekans bölgesinde (DC- 100 MHz) elektromagnetik dalgasogurucu olarak kullanılan ferrit tabakaların, 5-15 GHz frekans bandındaelektriksel ve magnetik özellikleri belirlenmeye çalısıldı. Ölçülen ve hesaplanandegerlerin tutarlılıgı, aynı ölçülerdeki magnetik özellikleri olmayan cam ve delrintabakalarının özellikleriyle test edildi. Ölçümlerde Serbest-Ortam Ölçüm Teknigikullanıldı. Yansıma(reflection) ve iletim (transmission) katsayısına karsılık gelenS11 ve S21 degerleri Vektörel Network Analizör (VNA) dan okundu. Kompleks Sparametreleri ile cam, delrin ve ferrit malzemelerinin dielektrik özelliklerihesaplama yoluyla belirlendi. Dielektrik özelliklerinin belirlenmesinde1) Yansıma/letim katsayısı ölçümü,2) Çoklu katman iletim katsayısı ölçümü,3) Farklı kalınlıktaki malzemelerin iletim katsayısı ölçümü,yöntemleri kullanıldı. 3. yöntemin ilk defa bu ölçümlerde kullanıldıgı tespitedildi..Kullanılan frekans bandında, malzemelerin kalınlıgı dalga boyu mertebesindeolması sebebi ile b dalga sayısı degerlerinde çoklu faz geçisleri kaçınılmazolmaktadır. Bu zorlugu asmak için b degerinin belirlenmesi için yeni biralgoritma gelistirildi.Her üç yöntemle belirlenen kırılma indisi degerlerinin birbirleriyle ve literatürleiyi bir uyum içerisinde oldugu görüldü. Ancak yansıyan ve geçen toplam sinyalsiddetinde, malzeme tabakalarının kalınlıgı (özellikle l/4 oldugu degerlerde) içözelliklere göre daha baskın oldugu görüldü.Ayrıca 5-15 GHz frekans bandında mikrodalga sogurucu olarak kullanılanferritin yarı saydam bir malzeme gibi davrandıgı tespit edildi.

Keyword: Free-spaces measurement tecnique, S Parameters, ReflectionTransmission TRL calibration, DielectricIn the study it was tried to determine the electrical properties of ferrite slab asmicrowave absorber at low frequency rate (DC- 100 MHz) between 5-15GHzfrequency. Values which were measured and calculated were tested withnonmagnetic glass and delrin slab. Free-spaces measurement tecnique was usedfor all the measurements. Reflection (S11) and transmission (S21) coefficientvalues were read from Vectorel Network Analyzer. Dielectric properties of ferrite,glass and delrin were determined by calculating with complex S parameters. Fordetermining the dielectric properties:1) Measurement of reflection/transmission coefficient,2) Measurement of multi layer transmission coefficient,3) Measurement of different thickness slab transmission coefficientmethods were used. It was fixed that the 3.rd method was used firstly in thisstudy.In the used frequency range, multi phase transition in inevitable for b wavenumber, because of the similarity of thickness of the material and the wave length.For this reason a new algorithm was developed to determine the b wave numbervalues.It was recognized that all the refraction index values taken by these three methodswere congenial with each other and literature. On the other hand, it wasdetermined that the thickness of the materials was (especially slab thickness equall/4) more oppressive than inner properties for the total signal intensity whichwere reflected and transmitted.At the same time, it was recognized that ferrite acts as half transparentmaterial between 5-15GH frequency ranges.