LEE- Telekomünikasyon Mühendisliği-Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/19469

Gözat

Başlık ile LEE- Telekomünikasyon Mühendisliği-Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Metamalzeme tabanlı sensörler ve bu sensörlerin mikrodalga algılamada kullanılması
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-01-14) Sili, Güliz ; Yapar Akleman, Funda ; 504181344 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication Engineering
    Metamalzemeler doğada bulunmayan ve yapay olarak elde edilen malzemelerdir ve negatif kırılma indeksi, negatif faz hızı gibi özellikleri ile doğadaki malzemelerden ayrılmaktadırlar. Metamalzemelerin elektromanyetik dalga ile etkileşimi incelenmiş ve elektromanyetik dalga yayınımı üzerine çalışmalar yapılmıştır. Bu incelemeler ışığında Ayrık Halka Rezonatörleri (Split Ring Rezonators (SRRs)) ve Tamamlayıcı Ayrık Halka Rezonatörleri (Complimentary Split Ring Rezonator (CSRRs)) keşfedilmiştir. CSRR ve SRR yapılarının yakınlarına yerleştirilen dielektrik malzemelere duyarlı olduğu bilinmektedir. Bu yapılar rezonans frekansında ve elektrik alanının Q faktöründe değişiklikler üreten iyi kurulmuş bir elektrik alanı sergiler ve böylelikle algılama alanında kullanılabilirler. CSRR yapının olumlu taraflarının olması sebebiyle hem SRR hem de CSRR yapılarının iyi bir kararlı frekans yanıtı sağlamasına rağmen tasarımlarda genellikle CSSR tercih edilir. Diyabet günümüzde oldukça sık görülen bir hastalık haline gelmiştir ve diyabet hastası olan kişiler için kan şekeri seviyesinin izlenmesi oldukça önemlidir. Kan şekeri seviyesini ölçmek için kullanılan yöntemlerden biri parmak delmedir ve bu yöntemin ağrılı, invaziv ve enfeksiyon açısından riskli olduğu bilinmektedir. Minimal invaziv olarak bilinen Sürekli Glikoz İzleme (Continuous Glucose Monitoring (CGM)) ise kan şekerini ölçmek için deri altına yerleştirilen sensörleri kullanarak sürekli bir ölçüm sağlar. Ancak bu yöntemin de doğruluk be maliyet gibi bir çok olumsuz tarafı bulunmaktadır. Bu nedenle kan şekerinin takibi için İnvaziv Olmayan (Non- Invazive (NI)) yeni nesil mikrodalga algılama yöntemleri önem kazanmıştır. Bu çalışmada SRR ve CSRR yapıları kullanılarak elde edilen sensörler ile algılama yapılabileceği gösterilmiştir. Öncelikle bir çözeltideki su miktarını algılayan sensör ve kullanılan yöntem incelenmiş ve bu yöntemden yola çıkarak farklı sensörler üzerinde incelemeler yapılmıştır. Kompleks dielektrik geçirgenlikleri farklı olan glikoz karışımları kullanılan CSRR sensörü sayısal olarak modellenmiş ve S11 ve Q faktörü gibi rezonans parametrelerinin değişimi analiz edilmiştir. karmaşık dielektrik geçirgenlikteki değişikliği hesaplamak için MLS (En Küçük Kareler Yöntemi) algoritmasında kullanılmıştır. ayrıca MLS algoritmasında Q faktörlerini dahil etmek yerine iki farklı rezonans frekansında S11 büyüklükleri kullanılmıştır. Son olarak, diyabet durumuyla ilgili kan şekeri düzeylerini tespit etmek için karmaşık dielektrik geçirgenliği ve glikoz konsantrasyonları arasındaki ilişki kullanılır. Son olarak, daha düşük hata başarımı elde etmek için yeni bir sensör önerilmiştir. Benzer bir tasarım prosedürü kullanılmış ancak CSRR yapıları hem şekil hem de boyut olarak yenilenmiştir. Sonuçların gerçeğe yakın olması için sensörler incelenirken deri katmanı da kullanılmıştır.