Amorf nanokristal şeritlerin EMI kalkanlama ve mikroşerit yama anten olarak kullanımının araştırılması
Investigation of the use of amorphous nanocrystalline ribbons as EMI shielding and microstrip patch antenna
Yazar: MUHAMMED SENCER PALA
Danışman: PROF. DR. MUHAMMED FATİH KILIÇASLAN
Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektromanyetik = Electromagnetic ; Elektromanyetik ekranlama = Electromagnetic shielding ; Elektromanyetik girişim = Electromagnetic interference ; Elektromanyetik radyasyon = Electromagnetic radiation ; Elektromanyetik uyumluluk = Electromagnetic compatibility ; Şerit antenler = Strip antennas

Özet:
Elektromanyetik girişim (EMI) elektronik cihazların birbirleri üzerinde oluşturduğu manyetik girişimdir. Bu girişim cihazların çalışma fonksiyonlarını etkilemektedir. Bir sistem bütününde çalışan cihazların bu girişimden etkilenmesi istenmeyen bir durumdur. Cihazlar arası istenmeyen etkileşimi engellemek amacıyla EMI kalkanlama metodları kullanılmaktadır. Bu metotlar contalama, kafesleme gibi farklı şekillerde olmaktadır. 
Esnek antenler tarafından bakıldığında yüksek hızlı haberleşme yoluyla iletişim kurmak isteyen antenler boyutsal küçülmelere mecbur kalmışlardır. Antenin küçülmesiyle boyutları küçülen cihazlar tasarımsal sınırlamalara maruz kalmıştır. Bu yüzden bir sistemin tasarımsal gerekliliklerine veya değişikliklerine uyum sağlayabilen elemanlara ihtiyaç duyulmuştur. Bir sistemin haberleşmesinin temelinde yer alan anten için bu ihtiyaç esneyebilen antenler ile giderilmektedir. Yüksek hızda haberleşmesi gereken esnek antenler, boyutları küçülen cihazların mekaniksel tasarım sınırlamalarına uyum sağlayabilmesi amacıyla ortaya çıkmıştır. 
Çalışma için önceden belirlenmiş üretim metodları kullanılarak Co ve Fe esaslı şeritler üretilmiştir. EMI kalkanlama için Fe esaslı şeritler yalıtkan bir plakaya tek ve çift katmanlı olacak şekilde yapıştırılmıştır. Sonra üretilen plakaların EMI kalkanlama etkinlikleri incelenmiştir. İnceleme sonucunda 10 GHz civarlarında kalkanlama etkinliğinin (SE) 17 dB olduğu belirlenmiştir. Esnek anten uygulamalarında ISM frekans bandında kullanılması amaçlanan bir yama anten CST programında tasarlanmıştır. Esneyebilen amorf nanokristal şeritler ve esneyebilen DiClad880 baskı devre kartı kullanılarak yama kısmı Cu ve amorf şeritler olmak üzere iki çeşit anten üretilmiştir. Esneyebilen anten üretimine referans olabilmesi adına Cu anten ve Co esaslı antenin S11 değerleri karşılaştırılmıştır. Cu anteninin 2.4GHz rezonans frekansı olduğu görülmüştür. Amorf nanokristal antenin ise 7 GHz'de S11 değeri -30 dB ölçülerek rezonans frekansı belirlenmiştir.

Abstract:
Electromagnetic Interference (EMI) is the magnetic interference created by electronic devices on each other. This interference affects the functioning of the devices. It is undesirable for the devices operating within a system to be affected by this interference. EMI shielding methods are used to prevent unwanted interaction between devices. These methods can take various forms such as gasketing and meshing.
From the perspective of flexible antennas, antennas that aim to communicate through high-speed communication have been forced to undergo dimensional reductions. As the antenna shrinks in size, the devices that are reduced in size have faced design limitations. Therefore, there is a need for components that can adapt to the design requirements or changes of a system. This need for the antenna, which is fundamental to the communication of a system, is met by flexible antennas. Flexible antennas, which require high-speed communication, have emerged in order to adapt to the mechanical design constraints of shrinking devices.
For this purpose, Co and Fe-based strips were produced using predetermined production methods. For EMI shielding, Fe-based strips were adhered to an insulating plate in single and double layers. Subsequently, the EMI shielding effectiveness of the produced plates was examined. As a result of the examination, it was determined that the shielding effectiveness (SE) was about 17 dB at around 10 GHz. A patch antenna, intended to be used in the ISM frequency band in flexible antenna applications, was designed in the CST program. Two types of antennas were produced using flexible amorphous nanocrystalline strips and flexible DiClad880 printed circuit board for the patch part, with Cu and amorphous strips.
In order to serve as a reference for the production of flexible antennas, the S11 values of the Cu antenna and the Co-based antenna were compared. It was observed that the Cu antenna had a resonance frequency of 2.4 GHz. The resonant frequency of the amorphous nanocrystalline antenna was determined to be 7 GHz, with an S11 value of -30 dB.