Günümüzde savunma sanayii ve sivil hayat için kritik öneme sahip radar ve haberleşme teknolojilerinin geliştirilmesinde mikrodalga ve RF sistemler büyük rol oynamaktadır. Bu sistemlerin bileşenlerinde ve test altyapılarında yaygın olarak kullanılan pasif mikrodalga elemanlardan biri de yönlü kuplörlerdir. İzolasyon kapısı sonlandırılmayan yönlü kuplörler iki yönlü kuplör olarak kullanılabilmektedir. İki yönlü kuplörler, çıkış kapısından yansıyan sinyallerin ölçülmesine olanak sağlamaktadır. Düşük güçlerdeki yansıma değerlerinin doğru ölçülebilmesi için kuplördeki izolasyonun yüksek olması gerekir. Küçük boyutları ve düşük maliyetleri nedeniyle sıklıkla tercih edilen mikroşerit yönlü kuplörlerin homojen olmayan yapıları izolasyon seviyesini düşürür. Bu durum yönelticiliğin azalmasına yol açarak düşük güçlerdeki geri dönüş kayıplarının ölçülmesini engeller. Bu çalışmada, standart mikroşerit iki yönlü kuplör, hatları dalgalı (wiggly) olarak tasarlanmıştır. Bu tasarım ile kuplörde iletilen sinyalin tek ve çift modlardaki faz hızlarının eşitlenmesi sayesinde yüksek izolasyon ve yönelticilik (directivity) özelliklerine sahip bir kuplör yapısı oluşturulması hedeflenmiştir. Kart tasarımı NI AWR Design Enviroment programı kullanılarak yapılmıştır. Simülasyon çalışmalarında ise Ansys HFSS programından yararlanılmıştır. Tasarımı tamamlanan kuplör, kart kazıma ve baskı devre yöntemi ile üretilmiş ve PNA-X serisi Network Analizör ile test edilmiştir. Çalışma kapsamında üretilen kuplörler, 6 GHz merkez frekansında (çalışma frekans aralığı 4-8 GHz) 15 dB kuplaj faktörüne sahiptir. Yapılan tasarım, üretilen kuplörlerin ölçüm sonuçları ve izolasyon özelliklerinin karşılaştırılması çalışmada sunulmuştur. Ayrıca tasarlanan yapının olumlu ve olumsuz yönleri tartışılarak çalışmanın önemi ortaya konulmuştur.
Anahtar Kelimeler: İki yönlü kuplör, izolasyon, yönelticilik, tek-çift mod faz hızı
|
