Bazı sol-elli ve birleşik nonlineer lc iletim hatlarında ilerleyen dalgaların özelliklerinin incelenmesi
Investigation of traveling waves on some left-handed and composite lc nonlinear transmission lines
Yazar: GÜLŞAH CEMİLE TEMİZ
Danışman: PROF. DR. HALİL YARANERİ
Adnan Menderes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada değişken kapasitans(C) ve indüktans(L) dan oluşan sol-elli nonlineer LC iletim hatlarında elektrik dalgalarının iletimi ve bu sırada dalgaların birbirleri ile etkileşimi incelenmiştir. Nonlineer sol-elli ve birleşik sol-elli LC iletim hatları oluşturularak sol uçlarından 200 µs zaman ve  200-1000 kHz frekans aralığında, değişik genliklerde sinüzoidal elektrik sinyalleri verilerek, hattın ortasındaki elektrik dalgaları osiloskopta gözlenmiş ve daha sonra analizi yapılmak üzere elektronik ortama kaydedilmiştir. Bu elektrik sinyallerin wavelet analizlerinden elde edilen grafiklerden, düşük genliklerdeki dalgalar için nonlineer hatların lineer hatlar gibi davrandığı ve genlikleri arttıkça nonlineerlik nedeniyle uygulanan dalgadan başka yeni ve farklı frekanslarda dalgaların da oluştukları gözlenmiştir. Bu etkileşmeler sonucu hem  sol-elli hem de birleşik sol-elli hatta bir kipin enerjisinin %20'sini kendinin frekansının iki katı (frequency doubling) veya yarısı frekanstaki yeni bir kipe aktardığı ikili dalga etkileşmeleri gözlenmiştir. Ayrıca yalnız sol-elli hatta yüksek frekanslarda çizgi genişliği fazla olan ve diğerlerinde ayrılmış bir kipin, daha düşük frekanslardaki kiplere, çok kısa bir zamanda enerjisinin %80'ni aktardığı iki dalga etkileşmesi de gözlenmiştir. Bu kipin kısa zamanda enerjisini diğer kiplere aktarabilmesi, ortamdaki bir kararsızlığın ve kipler arasında parametrik bir rezonansın göstergesi olduğu düşünülmüştür. Analizlerin frekans ölçümlerinden kiplerin, çizgi kalınlığı da değerlendirilerek 1:2 ve  3:2    parametrik rezonanslarının oluştuğu sonucuna varılmıştır. Sisteme sinüzoidal dalgaların yanında üçgen ve kare dalgalar verilerek aynı analizler yapılmıştır.

Abstract:
Wave propagations and interactions of waves  in nonlinear left-handed  transmission lines with variable capacity(C)    and  constant inductance(L) has been investigated. Simple left-handed and composite nonlinear transmission lines  were  built on breadboard and  terminated  by apropriate resistance, determined by minimizing reflected part of waves,  at the end of the line. Sinuzoidal waves with different amplitudes   of  frequency sweep  200-1000 kHz  were applied  to the lines  for 200 µs time interval. Signals at the middle of the transmission lines were observed and  data were stored on  digital medium for their further wavelet analysis. Analysis  results  imply that , for small amplitude applied waves  nonlinear transmission lines behave  as   linear lines. however  with further increase in  amplitude, due to nonlinearity in lines,  wave-wave interactions start  and  apart from applied wave  new waves  form. In both simple  left handed and composite nonlinear lines  some modes seem to transfer %20 of their energies to the modes which have double   or half of their  frequencies. Apart from these  in  nonlinear simple line a higher frequency isolated mode  with large line width  seems to transfer %80 of its energy to modes of lower frequencies in a very short time. This rapid transfer of energy   has been  taken as  an existence of  unstability of this mode. From the analysis of frequencies involved in this wave-wave interaction, considering line width of  modes, it  is concluded that  1:2 and 3:2  parametric resonance resonance has taken place. Apart from sinusoidal waves, triangular and square waves are also applied the lines and their analysis has been done.