Mikrodalga frekanslarinda kesik halka resonatör ve metamalzemeler, sayısal analiz, tasarım, karakterizasyon

İnvazif olmayan tıbbi görüntüleme, saklı silahların algılanması gibi farklı uygulama alanlarında son zamanlarda yoğun olarak kullanılmaya başlanan Terahertz (THz) teknolojisi bilimi dünaysının da üzerinde artan bir oranda araştırma yaptığı bir konudur. THz frekans spektrumu, mikrodalga bandı ile kızılötesi bandı arasında yer alan yaklaşık 0.1 THz ile 10 THz arasını kapsamaktadır. Bu frekans bandında salınan fotonların iyonize olmayan, düşük enerjili parçacılar olması THz teknolojisini algılama açısında avantajlı kılmaktadır. Tasarlanmış malzemelerin THz frekans bandında çalışması ile THz boşluğu olarak bilinen bant doldurulmuş olmaktadır. Metamalzemeler olarak bilinen konfigürasyonlar, dar bir frekans bandında solak özellik göstermektedir ve bu tür yapılar kesikli halka rezonatörlerinin geometrileri tasarım parametresi olarak kullananılarak oluşturulmaktadır. Bu çalışmada, ikili kesik halka rezonatörü kullanarak, dört farklı tasarım için 3.7 GHz, 4.3 GHz, 5.9 GHz ve 7.4 GHz için rezonans frekansı sırsıyla 4 mm, 3.6 mm, 3 mm ve 2.6 mm halka çapı ile elde edilmiştir. Halka aygıtlar için eşdeğer endüktans ve sığa değerleri hesaplanmış, ve bu değerler kullanılarak rezonans frekansları bulunmuştur. Üretilen prototipler iki anten arasına yerleştirilmiş ve çift yönlü dağılmış s-parametrelerinin ölçümleri ile iletim (S21) ve yansıma (S11) karakteristikleri çıkarılmıştır. Mikrodalga ölçümleri hem arka kısmı metalizasyonlu hem de metalizasyonsuz aygıtlar için yapılmıştır. Rezonatör yapılarının yüksek soğurma gösterebilmesi için gerek yansıma, gerekse de iletim katsayılarının ilgili rezonans frekansında minimizasyonu için tasarım yapılmıştır. Mikrodalga frekansındaki bu tasarım yöntemi THz soğurucu yapılarına da uyarlanmıştır.