Polarizasyondan bağımsız ince tek katmanlı frekans seçici yüzey kullanarak elektromanyetik soğurucu tasarımı
Design of electromagnetic absorber using polarization independent thin single layer frequency selective surface
Yazar: KAĞAN CAN
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA EMRE AYDEMİR
Milli Savunma Üniversitesi / Hezarfen Havacılık ve Uzay Teknolojileri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Çalışmamızda polarizasyondan bağımsız ince tek katmanlı frekans seçici yüzey kullanarak çok bandlı ve geniş bandlı özgün elektromanyetik soğurucu yapıları tasarlanmıştır. Çok bandlı özgün soğurucu geliştirme çalışması kapsamında üç adet özgün yapı ortaya konmuştur. 1 mm kalınlığındaki ilk çok bandlı yapımız X bandda, 0,8 mm kalınlığındaki ikinci çok bandlı yapımız X ve Ku bandlarında, 1,6 mm kalınlığındaki üçüncü çok bandlı yapımız S,C,X ve Ku bandlarında soğurma yapabilmektedir. Söz konusu yapılar CST Microwave Studio kullanılarak simüle edilmiştir. Geniş bandlı özgün soğurucu geliştirme çalışması kapsamında bir adet 1 mm kalınlığında X ve Ku Bandlarında 1,1 GHz band genişliğinde özgün soğurucu yapı oluşturulmuştur. Soğurucu yapılar, tek katmandan kolay üretilebilir ve polarizasyondan bağımsız çalışabilir olarak tasarlanmıştır. Bilgisayar tabanlı CST Microwave Studio program ile simülasyonları yapılmıştır. Bu simülasyonlar sonucu geniş bandlı yapının yapay sinir ağı modeli oluşturulmuş ve parçacık sürü optimizasyon yöntemi ile model iyileştirilmiştir. Iyileştirme sonucu ortaya çıkan yapı fiziksel teste tabi tutulmuştur. Fiziki test sonuçları tasarlanan yapının soğurucu özellikleri ile uyumlu çıkmıştır. Önerilen yapılar, band genişliği, tek katmanlı ince yapılı kolay üretilebilir olması ve polarizasyondan bağımsız çalışabilmesi gibi özellikleri nedeniyle literatürdeki diğer çalışmaların önüne geçmektedirler.

Abstract:
In this work polarization insensitive, thin single layer, multiband and broadband unique electromagnetic absorbers are designed. Within the scope of the multiband absorber development study, three unique structures have been revealed. Our first multiband structure with a thickness of 1 mm can absorb in X Band, our second multiband structure with a thickness of 0,8 mm can absorb in X and Ku Bands, our third multiband structure with a thickness of 1,6 mm can absorb in S,C,X and Ku bands. These structures are simulated using CST Microwave Studio. Within the scope of broadband unique absorber development study, a 1 mm thick X and Ku Band 1.1 GHz absorber unique structure is created. The absorber surfaces are designed as single layer for easy fabrication and polarisation insensitive. The simulations were run in CST Microwave Studio. After simulations the artificial neural network model of broadband absorber surface is designed and then this model is optimized by using PSO (Particle Swarm Optimization). The model of broadband absorber that has been optimized, is realized and tested physically. The outcome of physical test is almost same as results of simulations. The designed absorbers are leading works among similar works as it is thin and polarization free.