R bant dikdörtgen boşluk rezonatörü için uygun uyarım açıklık yarıçapının bulunması
Finding proper excitation aperture radius for an R-band rectangular cavity resonator
Yazar: MERVE DURMUŞ
Danışman: DOÇ. DR. ALP ORAL SALMAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı, dalga kılavuzu rezonatör yöntemi ile yapılacak olan malzeme
karakterizasyonunda kullanılmak üzere R bantta çalışan bir dikdörtgen boşluk
rezonatöründe kullanılacak en uygun (optimum) açıklık yarıçapının teori, deney ve
benzetimler yardımıyla tespit etmektir.
Öncelikle, malzeme karakterizasyonu için kullanılmak üzere Kocaeli Üniversitesi,
Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bölümü'nde yer alan MİLTEK
Laboratuvarı'nda önceden satın alınmış olan, R bant dalga kılavuzu parçasına uygun,
üzerinde 3 mm ile 13 mm arasındaki çeşitli yarıçaplarda açıklıklar bulunan plaka
çiftleri, optimum yarıçapı bulmak üzere yaptırılmıştır. Deneyler sırasında, hazırlanan
bu plaka çiftleri, tek tek n tipi konektör (bağlayıcı) girişi olan dalga kılavuzu
adaptörlerinin ve dalga kılavuzu parçasının aralarına bağlanmış, network analizör
yardımıyla tüm yarıçap değerleri için s-parametreleri ölçülmüştür. Bu parametrelerden
rezonatörün uyarım durumları (yetersiz, kritik ve aşırı bağlaşım) gözlemlenmiştir.
Ölçümde kullanılan farklı yarıçaptaki herbir rezonatör yapısının CST Studio Suit
programı yardımıyla benzetimleri yapılmıştır.
Ölçümler ve benzetimlerden herbir yarıçap değeri için elde edilen rezonans eğrileri
kullanılarak MATLAB programında yazılan bir kod yardımıyla kalite faktörü
değerleri hesaplanmış ve bu değerler teorik yarıçap değerlerinin elde edilmesinde
kullanılmıştır. Teorik yarıçap değerleri ile kullanılan yarıçap değerleri karşılaştırılmış
ve hata analizi yapılmıştır.
Tüm bu çalışmaların sonunda rezonans eğrileri, kalite faktörü değerleri ve teorik
yarıçap değerleri kullanılarak malzeme karakterizasyonunda kullanılacak rezonatör
için en uygun yarıçap değeri 7 mm olarak bulunmuştur ve R bant rezonatörü malzeme
karakterizasyonu ölçümlerine hazır hale getirilmiştir.

Abstract:
The purpose of this work is to determine the optimum aperture radius to be used in a
rectangular cavity resonator operating in R band for the electromagnetic material
characterization using by the waveguide resonator method, with the help of theoretical,
experimental and simulations.
First, pairs of plates, which is suitable for the R-band waveguide section previously
purchased in the MILTEK Laboratory of Kocaeli University, Department of
Electronics and Communication Engineering, with apertures in various radii of
between 3 mm and 13 mm were made to find the optimum radius for use in material
characterization. During the experiments, these plate pairs were connected between
waveguide adapters with n-type connector input and waveguide sections, and sparameters
were measured for all radius values with a network analyzer. From these
parameters, the excitation states of the resonator (under, critical and over-coupling)
were observed.
Each resonator with different radii used in the measurement is simulated with the help
of CST Studio Suit.
For each radius value obtained from measurements and simulations, quality factor
values were calculated by using a code written in MATLAB program using resonance
curves and these values were used to obtain the theoretical radius values. Theoretical
radius values and used radius values were compared and error analysis was performed.
At the end of all these studies, the optimum radius value for material characterization
was found to be 7 mm using resonance curves, quality factor values and theoretical
radius values and the R band resonator was made ready for material characterization
measurements.