Çok katmanlı dielektrik üzerindeki parça iletkenlerden saçılım
Scattering from patch conducting surfaces on multilayer dielectrics
Yazar: SAİM EKİCİ
Danışman: PROF. DR. ERDEM YAZGAN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Frekans seçen yüzeyler = Frequency selective surfaces ; Galerkin yöntemi = Galerkin method ; Moment yöntemi = Moment method ; Polarizasyon = Polarization ; İletim hatları = Transmission lines

Özet:
Özellikle haberleşme ve elektronik harp alanında bir yüzeyden yansıyan ve iletilen sinyaller önemlidir. Tam iletimi veya tam yansımayı sağlamak için çok çeşitli yöntemler üzerinde çalışılmaktadır. Bu yöntemlerden birisi de katmanlı yapılar kullanılarak yansıma ve iletim katsayılarını istenilen seviyeye ayarlamaktır.Dielektrik katman üzerine yerleştirilmiş iletken levhaya açılan periyodik yarıklar veya dilektrik katman üzerine yerleştirilmiş periyodik metalik yamalar bir prob ile beslenirse faz anten dizisi elde edilir. Eğer aynı yapıda besleme probu kullanılmaz ve yüzey elektromanyetik düzlemsel dalga ile uyarılırsa yapı, Frekans Seçici Yüzey (FSY) olarak adlandırılır.Bu çalışmada FSY yapısı incelenmiştir. Dielektrik katman üzerine iletken yamalar periyodik olarak dizildiği için elektrik ve manyetik alanlar, Floquet modları cinsinden ifade edilmektedir. Tek katmanlı yapıda, gelen düzlemsel dalganın birim hücre üzerine indüklediği yüzey akım yoğunluğu sınır şartları, Moment Metodu ile birlikte uzamsal alan imitans yöntemi kullanılarak hesaplanmıştır. Çok katmanlı yapıda ise iletim hattı modeli kullanılarak dielektrik katmanlar arasındaki periyodik iletken yamaların üzerinde indüklenenakım yoğunlukları hesaplanmıştır. Akım yoğunlukları kullanılarak tek ve çok katmanlı FSY yapıları için iletim ve yansıma karakteristikleri elde edilmiştir.Çalışmanın ilk aşamasında dörtgen metalik yamalar kullanılarak tek katmanlı FSY yapısının yansıma ve iletim özellikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar önceki çalışmalarla ve deneysel verilerle karşılaştırılarak çalışmanın doğruluğu test edilmiştir. Sonraki aşamada ise çok katmanlı FSY yapılarının genel karakteristikleri incelenmiştir. Çalışmada dielektrik malzemenin cinsinin, katman kalınlığının, yamaların boyutlarının, düzlemsel dalganın gelme açısının ile polarizasyon tipinin iletim ve yansımaya etkileri incelenmiştir.

Abstract:
Reflected and transmitted signals are especially important in telecommunication and electronic warfare area. To achieve full reflection or full transmission, there have been variety of studies. One of these studies is to use layered structuresfor adjusting reflection and transmission constants to a desired level.Periodic apertures or periodic patches placed on a dielectric layer can be fed by a probe. These structures are known as phased array antennas. If a feeding probe is not used and the surface of the structure is excited by an electromagnetic plane wave, this kind of structure is called Frequency Selective Surface (FSS). In this study, FSS structures are discussed. Electric and magnetic fields can be expressed by using Floquet modes, because metallic patches are placed periodically on the dielectric layer. For a single layered FSS, the induced surface current density by the incident plane wave on the unit cell, was calculated by using boundary conditions and Method of Moments in combination with spectral-domain immitance approach. For a multilayer FSS, the induced current density on the periodic metallic patches that are placed between dielectric layers was calculated by using transmission line approach in combination with the above methods. Using the calculated induced current densities, transmission and reflection coefficients were found for single and multilayer FSS structures.At the first stage of this study, the reflection and transmission characteristics of FSS with rectangular metallic patches have been analyzed. Results have been compared with the previous studies and the experimental results to prove the reliability of the study. At the following stage, multilayer FSS structures have been analyzed. In this study the effects of the dielectric property of the material, the thickness of the dielectric layer, incidence angle and the polarization of the plane wave, and the dimensions of the patches on the transmission and reflection characteristics have been discussed.