Açık-kapalı forma sahip tem hücre tasarımı ve düzlem malzemelerin ekranlama etkinliklerinin ölçümü

Hızla gelişmekte olan teknoloji ile birlikte askeri ve sivil uygulamalarda kullanılan elektronik cihazların gereken performansta ve aynı zamanda dışarıdan gelen elektromanyetik girişimlere olabildiğince az maruz kalarak çalışma gereksinimi, elektromanyetik uyumluluk açısından önemli bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Elektromanyetik uyumluluğun elektronik dünyasında bu kadar önemli olması, beraberinde elektromanyetik girişimlere karşı da yeterli ve gerekli önemleri alma konusunu gündeme getirmiştir. Ekranlama; elektromanyetik girişimleri engellemek için kullanılan bir yöntemdir. Ekranlama etkinliği ölçümlerinde ekran malzemesinin büyüklüğü ve şekli ile birlikte zaman ve malzeme maliyeti, çalışma frekans bandı, kullanım kolaylığı gibi parametrelerin dikkate alınması gerekir. Bu çalışma kapsamında ilk olarak iletim yoluyla ekranlama etkinliği yöntemini benimseyen tek bir TEM hücresinin eş iki parça halinde kullanılması ile ortaya çıkan ayrık TEM (TEM-t) hücrelerinin alt ve üst toprak plakalarının açısal değişimlerinin ölçüm hassasiyetine olan etkisi incelenmiş; devamında ise TEM hücresinin bir iletim hattının canlı ucunu temsil eden merkez plakasının (septum) boyutsal farklıklarının ölçüm doğruluğuna olan etkisi üzerinde durulmuştur. Tüm bu denemelerde CST Microwave Studio programı kullanılmış, farklı boyutsal özelliklere sahip bu yapıların aynı koşullar altında ekranlama etkinlikleri incelenmiştir. Bir sonraki aşamada ise yapılan simülasyon sonucu elde edilen optimum boyutsal özellikli yapının üç boyutlu yazıcı kullanılarak üretimi sağlanmıştır. Üç boyutlu baskı için PLA malzemesi kullanılarak plastik türevi TEM hücre örnekleri oluşturulmuş, elde edilen örnekler farklı iletken yapılar kullanılarak kaplanmıştır. Kaplanan nihai ürünün yansıma ve iletim karakteristiği Vektör Ağ Analizörü vasıtasıyla ölçülmüş, teorik ve pratik sonuçlar birbiri ile kıyaslanmıştır. Bir sonraki aşamada TEM hücresi düzlemsel olarak ikiye ayrılarak (TEM-t) ara bölgeye yerleştirilen düzlemsel malzemelerin iletim hattına olan etkisi incelenmiştir. Üç farklı yöntem için simülasyon çalışılıp; ilkinde septum hariç tutularak hücrenin yarısına kadar yükleme yapılmış, ikincide septum hariç tutularak tam yükleme yapılmış, sonuncusunda ise septumu da katarak yükleme yapılarak sonuçlar incelenmiştir. En uygun yöntem belirlenerek elde edilen düşük maliyetli ve yüksek performanslı TEM-t hücresinin malzeme yüklü iken gösterdiği performans, yani S-parametrelerindeki değişim incelenmiştir. Bu yöntem sayesinde S-parametrelerinde gözlemlenen değişim referans alınarak ekran malzemesi olarak kullanılacak düzlemsel yapıların seçimi kolaylıkla yapılabilmektedir.