Dielektrik rezonatör tabanlı metamalzemelerin tasarım ve uygulaması

Bu tezde, bir dielektrik rezonatör dizisine dayanan bir metamalzeme yapısı tasarlanmış ve bu yapının dalga kılavuzlarındaki uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Bu tezin ilk kısmında, X-banttaki dikdörtgen dalga kılavuzu ve parallel düzlem dalga kılavuzu içindeki dizi yapısının elektriksel ve manyetik geçirgenliği hesaplanarak dielektrik rezonatörler içeren bir dizinin metamalzeme karakteristiği gösterilmiştir. Her iki yapının da saçılım parametreleri CST Microwave Studio benzetim programları ile çıkarılmış ve ölçüm sonuçları ile desteklenmiştir. Daha sonra gömülü kısımların çıkartılması tekniği ve parametre çıkarma yöntemi ile yapıların etkin göreceli elektrik and manyetik geçirgenlik değerleri elde çıkartılmış ve yapıların hangi frekanslarda aynı anda hem negatif elektriksel geçirgenlik hem de negatif manyetik geçirgenliği sahip oldukları gösterilmiştir. Böylece dielektrik resonatörlü dizinin belli frekans bantlarında metamalzeme karakteristiğine sahip olduğu gösterilmiştir. Ayrıca, her iki yapıya ait bu belli frekansların birbirine yakın olduğu bulunmuştur. Bu anlamda, dielektrik rezonatör dizisinin metamalzeme karakteristiğinin dalga uyarımına hassas olmadığı gösterilmiştir. Tezin ikinci kısmında, bahsedilen metamalzeme yapısının bir yönlü dalga kılavuzu kuplörü üzerindeki uygulaması gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla X bantta dört delikli bir yönlü dalga kılavuzu kuplörü tasarlanmıştır. Daha sonra dielektrik rezonatör dizisi bloğu, kuplörün yalıtım kapısı ve delikleri arasına yerleştirilmiştir ve dielektrik rezonatörlü olan ve olmayan kuplörün performansları kuplaj ve yalıtım açısından karşılaştırılmıştır. Dielektrik rezonatörlü kuplör, geleneksel kuplörün çalışmadığı yeni bir frekans bandındaki kuplaj ve yalıtım performanslarını ciddi bir biçimde iyileştirmiştir. Böylece yapıya metamalzeme eklenmesi kuplöre çoklu bant karasteristiği kazandırmıştır. Ayrıca bu yeni frekans bandı, dielektrik rezonatörler ve delikler arasındaki mesafe ayarlanarak kaydırılabilir. Son olarak ise, bu yeni frekans bandının bant genişliğinin dizide daha fazla dielektrik rezonatör kullanarak arttırılabildiği gözlemlenmiştir.