Dört terminal çift kapasitans standartlarının 30 MHz'e kadar karakterizasyonu için yeni bir yöntem

Elektriksel metrolojide frekans bölgesi temel olarak üç ana bölgeye ayrılır. Doğru akımdan 100 kHz'e kadar olan bölgeye LF (Low Frequency); 100 kHz – 1 GHz arası bölge RF (Radio Frequency) ve 1 GHz – 100 GHz arası bölge MW (Microwave Frerequency) olarak adlandırılır. Literatürde farklı adlandırmalar olsa da burada yapılan ayrım temel olarak metrolojik izlenebilirlik zincirinin ayrıldığı bölge açısından değerlendirilmektedir. LF ve RF arası bölge LF-RF boşluk olarak adlandırılmakta ve bu bölgede metrolojik izlenebilirlik sorunun çözülmesi için ulusal metroloji enstitüleri tarafından çalışmalar yürütülmektedir. Bu frekans bölgesinde RLC metreler, güç algılayıcılar, network analizörler gibi ticari cihazlar ölçüm yapabilmekte ve düşük ölçüm belirsizliklerine ihtiyaç duymaktadır. Haberleşme, ilaç, otomotiv, havacılık, tıbbi analiz ve görüntüleme cihazları, uzay çalışmaları ile spektroskopik yöntemle malzeme analizinde bu bölgede alınan ölçümler yaygın olarak kullanılmaktadır. Ticari olarak pazarda fazla sayıda cihaz olmasına karşın firmaların belirttiği doğruluk limitlerini güvenilirlik altına alacak bir izlenebilirlik zinciri kurulabilmiş değildir. Firma ve yöntem bağımlılığı mevcuttur. Ayrıca herhangi bir uluslararası karşılaştırma düzenlenmiş değildir. Bu çalışmada 1 pF – 1000 pF aralığında hava dielektrikli dört terminal çift (4TP) Agilent 16380A kapasitans standartlarının 30 MHz'e kadar karakterize edilebilmesi için yeni bir yöntem geliştirmiştir. Bu yöntem 4TP hava dielektrikli kapasitans standartlarının tüm artık indüktans parametrelerinin rezonans frekanslarından belirlenmesine dayanmaktadır. Bu rezonans frekansları 500MHz'e kadar Vektör Netvörk Analizör ile elde edilen saçılma parametreleri kullanılarak elde edilen empedans ve admitans değerleri ile hesaplanmıştır. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar ve yayınlar neticesinde Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) Ulusal Metroloji Enstitüsü (UME) yüksek frekans kapasitans ölçümleri alanında Uluslararası Ölçüler ve Ağırlıklar Bürosu (BIPM) veri tabanına yeni bir CMC satırı ekleyerek Türkiye'nin bu alandaki uluslararası izlenebilirliğini sağlanmıştır.