Waveguide to coax adapter. Rectangular waveguide. Waveguide bends

Benzer belgeler
Elektromanyetik Dalga Teorisi

ELEKTROMANYETİK DALGA TEORİSİ DERS - 5

Elektromanyetik Dalga Teorisi Ders-3

FIRAT ÜNİVERSİTESİ Elektrik Elektronik Mühendisliği Antenler ve Mikrodalga Tekniği

Doç. Dr. Sabri KAYA Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü. Ders içeriği

Dairesel Dalga Kılavuzlarının 2 Boyutlu FDTD Yöntemi le Modellenmesi

ELEKTROMANYETIK DALGALAR

ELEKTROMANYETİK DALGALAR

ELEKTROMANYETIK DALGALAR

FİZ217 TİTREŞİMLER VE DALGALAR DERSİNİN 2. ARA SINAV SORU CEVAPLARI

Elektromanyetik Dalga Teorisi

Işıma Şiddeti (Radiation Intensity)

İnce Antenler. Hertz Dipolü

3.5. Devre Parametreleri

Bir antenin birim katı açıdan yaydığı güçtür. U=Işıma şiddeti [W/sr] P or =Işıma yoğunluğu [ W/m 2 ]

Düzlem Elektromanyetik Dalgalar

Mikrodalga Konnektörler. Microwave connectors

14. SİNÜSOİDAL AKIMDA DİRENÇ, KAPASİTE, İNDÜKTANS VE ORTAK İNDÜKTANSIN ÖLÇÜLMESİ

FARADAY YASASI Dr. Ali ÖVGÜN

8. HAFTA ZAMANA BAĞLI ISI İLETİMİ

Elektrik ve Magnetizma

Statik Manyetik Alan

SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-2 DOÇ.DR.HÜSEYİN TUR

T. C. Manisa Celal Bayar Üniversitesi Kırkağaç Meslek Yüksekokulu Öğretim Yılı Güz Yarıyılı MATEMATİK Dersi Final Sınavı Çalışma Soruları

Dizi Antenler. Özdeş anten elemanlarından oluşan bir dizi antenin ışıma diyagramını belirleyen faktörler şunlardır.

Yıldız Teknik Üniversitesi Elektronik ve Hab. Müh. Mikrodalga Lab.

Mobil ve Kablosuz Ağlar (Mobile and Wireless Networks)

ELASTİK DALGA YAYINIMI

EMAT ÇALIŞMA SORULARI

tayf kara cisim ışınımına

Antenler, Türleri ve Kullanım Yerleri

Harici Fotoelektrik etki ve Planck sabiti deney seti

Leyla Yıldırım Bölüm BÖLÜM 2

LYS YE DOĞRU MATEMATİK TESTİ

KUTUPLANMA (Polarizasyon) Düzlem elektromanyetik dalgaların kutuplanması

İletim Hatları ve Elektromanyetik Alan. Mustafa KOMUT Gökhan GÜNER

BLM1612 DEVRE TEORİSİ

İnşaat Mühendisliği Bölümü Uygulama VIII ÇÖZÜMLER

BÖLÜM-2. Sabit katsayılı çizgisel homojen diferansiyel denklem örneği olarak

Diverjans teoremi ise bir F vektörüne ait hacim ve yüzey İntegralleri arasındaki ilişkiyi ortaya koyar ve. biçiminde ifade edilir.

DALGALAR. Dalgalar titreşim doğrultusuna ve Taşıdığı enerjiye göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılır.

5. Elektriksel Büyüklüklerin Ölçülebilen Değerleri

Elektromanyetik Dalgalar. Test 1 in Çözümleri

Alternatif Akım Devreleri

EMÜ 447 ANTENLER VE MİKRODALGA TEKNİĞİ DERSİ ARAŞTIRMA RAPORU

Değişken içeren ve değişkenlerin belli değerleri için doğru olan cebirsel eşitliklere denklem denir.

Ayrık zamanlı sinyaller için de ayrık zamanlı Fourier dönüşümleri kullanılmatadır.

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS. Elektromagnetik Dalgalar EEE

Elastisite Teorisi Düzlem Problemleri için Sonuç 1

Yıldız Teknik Üniversitesi Elektronik ve Hab. Müh. Mikrodalga Lab. Deney No:6

AKDENİZ ÜNİVERSİTESİ. Anten Parametrelerinin Temelleri. Samet YALÇIN

YRD.DOÇ. DR. CABBAR VEYSEL BAYSAL ELEKTRIK & ELEKTRO NIK Y Ü K. M Ü H.

ISI TRANSFER MEKANİZMALARI

Düzenlilik = ((Vçıkış(yük yokken) - Vçıkış(yük varken)) / Vçıkış(yük varken)

Momentum iletimi. Kuvvetin bileşenleri (Momentum akısının bileşenleri) x y z x p + t xx t xy t xz y t yx p + t yy t yz z t zx t zy p + t zz

TEMEL İŞLEMLER KAVRAMLAR

Nokta uzayda bir konumu belirtir. Noktanın 0 boyutlu olduğu kabul edilir. Herhangi bir büyüklüğü yoktur.

Ceyhan TÜRKMEN, Mustafa SEÇMEN

Manyetik Alan Şiddeti ve Ampere Devre Yasası

Yüksek Hızlı Dijital Entegrelerin Çok Katmanlı Baskı Devre Kartlarında Meydana Getirdiği Diyafoni Etkisi

HOMOGEN OLMAYAN DENKLEMLER

RİJİT CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

DİNAMİK (3.hafta) EĞRİSEL HAREKET-2: Kutupsal /Polar Koordinatlar (r,θ) A-Polar Koordinatlarda (r,θ) Hareket Denkemleri

Magnetic Materials. 7. Ders: Ferromanyetizma. Numan Akdoğan.

Elektrik Akımı, Direnç ve Ohm Yasası

7.DENEY RAPORU AKIM GEÇEN TELE ETKİYEN MANYETİK KUVVETLERİN ÖLÇÜMÜ

İletken Düzlemler Üstüne Yerleştirilmiş Antenler

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

YAVAŞ DEĞİŞEN ÜNİFORM OLMAYAN AKIM

Faraday Yasası. 31. Bölüm

1995 ÖSS. 6. Toplamları 621 olan iki pozitif tamsayıdan büyüğü küçüğüne bölündüğünde bölüm 16, kalan ise 9 dur. Buna göre, büyük sayı kaçtır?

F AKIM DEVRELER A. DEVRE ELEMANLARI VE TEMEL DEVRELER

BİLGİSAYAR AĞLARI VE İLETİŞİM

BÖLÜM 2. FOTOVOLTAİK GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (PV)

fonksiyonu için in aralığındaki bütün değerleri için sürekli olsun. in bu aralıktaki olsun. Fonksiyonda meydana gelen artma miktarı

Elektromanyetik Alan Kaynakları (1)

SORU BANKASI. kpss MATEMATİK GEOMETRİ SORU. Lise ve Ön Lisans. Önce biz sorduk. Güncellenmiş Yeni Baskı. Tamamı Çözümlü.

8.Konu Vektör uzayları, Alt Uzaylar

DENEY 2 SABİT İVME İLE DÜZGÜN DOĞRUSAL HAREKET VE DÜZLEMDE HAREKET

MAK 4026 SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ. 5. Hafta Boru (Kanal) Akustiği

4. ÜNİTE ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

{ x,y x y + 19 = 0, x, y R} = 3 tir. = sonlu kümesinin 32 tane alt kümesinde

Doğrusal Demet Işıksallığı 2. Fatma Çağla Öztürk

MATEMATİK SORU BANKASI. ezberbozan serisi GEOMETRİ 30. KPSS tamamı çözümlü. eğitimde

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

Bölüm 9: Doğrusal momentum ve çarpışmalar

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS. Mikrodalga II EEE

8. ALTERNATİF AKIM VE SERİ RLC DEVRESİ

TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Silindirsel Elektrot Sistemi

A (B C) = {4, 5, 6} {2, 3, 4, 6, 7} = {4, 6} ; ve (A B) (A C) = {4, 6} {6} = {4, 6}. 6. Dağıtıcı yasayı Venn şeması yoluyla doğrulayınız.

DENEY 4. KONDANSATÖRLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI. 1) Seri ve paralel bağlı kondansatör gruplarının eşdeğer sığasının belirlenmesi.


olduğundan A ve B sabitleri sınır koşullarından

MIT 8.02, Bahar 2002 Ödev # 8 Çözümler

1.DERECEDEN DENKLEMLER. (Bu belgenin güncellenmiş halini bu adresten indirebilirsiniz)

Denklem (3.1) deki ikinci dereceden diferensiyel denklemin çözüm fonksiyonun + ve, gibi iki tane keyfi sabit vardır. Bu keyfi

Lineer Denklem Sistemleri Kısa Bilgiler ve Alıştırmalar

2.5. İletkenlerde R, L, C Hesabı İletim Hatlarında Direnç (R) İletim hatlarında gerilim düşümüne ve güç kaybına sebebiyet veren direncin doğru

4. BÖLÜM DOĞRUSAL DENKLEM SİSTEMLERİ

Transkript:

Rectangular waveguide Waveguide to coax adapter Waveguide bends E-tee 1

Dalga Kılavuzları, elektromanyetik enerjiyi kılavuzlayan yapılardır. Dalga kılavuzları elektromanyetik enerjinin mümkün olan en az kayıpla iletilmesini sağlayacak şekilde tasarlanırlar. Pratikte iki temel dalga kılavuzu tipi vardır 1-Metalik Dalga Kılavuzları: Yüksek frekanslarda, mikrodalga ve milimetre dalga bantlarında iletim için kullanılır. Koaksiyel kablolar, içi boş dikdörtgen veya dairesel kesitli dalga kılavuzları bu kategoride yer alırlar. 2- Dielektrik Dalga Kılavuzları: Milimetre dalgalardan daha küçük dalga boylarında ve optik frekans bölgesinde kullanılırlar. Optik fiber kablolar bu kategoride yer alırlar. 2

Dalga kılavuzu yapılarında Modal yayılım gerçekleşir. Elektromanyetik enerji dalga kılavuzu içinde MOD adı verilen belirli alan şekillerini oluşturarak yayılır. Paralel dalga kılavuzları iki paralel sonsuz iletken düzlemden oluşur. Elektromanyetik enerji plakalar arasında hapsedilip iletilir. Paralel plakalar arasında elektromanyetik dalga üç tipte bulunabilir Transverse Electric Fields (TE- Enine elektrik alanlar) Transverse Magnetic Flelds (TM-Enine manyetik alanlar) Transverse Electomagnetic Fields (TEM-Enine elektromanyetik alanlar) Enine elektrik alanda, elektrik alan dalganın yayılım doğrultusuna diktir. Başka bir deyişle, yayılım doğrultusunda elektrik alan bileşeni yoktur. Enine manyetik alanda, manyetik alan dalganın yayılım doğrultusuna diktir. Başka bir deyişle, yayılım doğrultusunda manyetik alan bileşeni yoktur. Enine elektromanyetik alanda, elektrik ve manyetik alanların ikisi de yayılım doğrultusuna diktir. Metal duvarlar Dalga kılavuzunun z-boyunca uzandığını düşünelim. Dalganın z- boyunca değişimi katsayısıyla orantılı olacaktır. 3

Maxwell denklemini, verilen geometri için yazalım: Denklemlerde z e göre türev aşağıdaki gibi olacaktır. Buna göre denklemleri yeniden düzenlersek 4

Benzer işlemleri Amper denklemi için de yaparsak, aşağıdaki eşitlikleri elde ederiz. Maxwell denklemlerinden elde ettiğimiz 6 denklemden enine bileşenleri çekelim. Örneğin 1. denklemi aşağıdaki gibi düzenleyebiliriz: 5

Benzer şekilde diğer denklemleri de düzenlersek: Görüldüğü gibi elektrik ve manyetik alanın enine bileşenleri (x ve y), boyuna bileşenler (z) cinsinden yazılmış!!! Dalga kılavuzu içinde boyuna bileşenlerin durumu, yayılan modu belirler. İçi boş dikdörtgen kesitli dalga kılavuzu içinde TEM dalgası oluşmaz!!! Dalga denklemleri; Alanların z- bileşenleri için dalga denklemlerini yazarsak; Dalga denklemleri, kılavuzun duvarlarındaki sınır koşulları göz önüne alınarak çözülecektir. İki tip çözüm söz konusudur; TE(Transverse electric) ve TM(Transverse magnetic). 6

TM (Transverse Magnetic) Modunda, =0, 0 dır. Yani manyetik alan bileşenleri yayılım doğrultusuna diktir, yayılım doğrultusunda manyetik alan bileşeni bulunmaz. Bütün alan bileşenleri den bulunabilir. Dalga denkleminin genel çözümü; A,B,C ve D sabit. Sınır koşulları uygulanırsa; ve ş. 7

TM dalgaları için, +z yönünde ilerleyen elektrik alanın boyuna bileşeni aşağıdaki gibi yazılır. B ve D sabitlerinin çarpımına U sabiti dedik. Her bir çözüm (m ve n lerin kombinasyonlarından oluşan) mod diye isimlendirilir. ş. =0 durumu, kesim frekansını belirler. Bu durumda kesim frekansı; m,n=1,2,3.. TM modunda m ve n sıfır olamaz. 8

Kesim frekansı Kesim dalga boyu Kılavuz içindeki dalga boyu Kılavuz içindeki faz hızı 9

TM Modu için karakteristik empedans, aşağıdaki gibi bulunur. TM modunda 0 olduğu için, yandaki denklemlerden karakteristik empedans; Bulunur. Aşağıdaki gibi de yazılabilir. TE (Transverse Electric) Modunda, 0, =0 dır. Yani elektrik alan bileşenleri yayılım doğrultusuna diktir, yayılım doğrultusunda elektrik alan bileşeni bulunmaz. Bütün alan bileşenleri den bulunabilir. Dalga denkleminin genel çözümü; Maxwell denklemlerinden; 10

Sınır koşulları; Kesim frekansı ve dalga boyu TM modu ile aynıdır!!! TE Modu için karakteristik empedans, aşağıdaki gibi bulunur. TE modunda 0 olduğu için, yandaki denklemlerden karakteristik empedans; Bulunur. Aşağıdaki gibi de yazılabilir. 11

Örneğin, X-band dalga kılavuzunda, TM ve TE modları için kesim frekansları aşağıdaki tabloda verilmiştir. (Dalga kılavuzu boyutları a=2.286cm, b=1.016cm) Baskın mod: aralığında sadece modu yayılmaktadır. Bu mod, Baskın Mod diye isimlendirilir. 12

TE m0 Mod Kesim Frekansı f c [GHz] a 1 kesitli dalga kılavuzu Mod Kesim Frekansı f c [GHz] a 2 kesitli dalga kılavuzu TE 10 6.94 3.48 TE 20 13.88 6.97 TE 30 20.82 10.44 TE 40 27.76 13.92 TE 50 34.72 17.44 a 1 = 2.16 cm a 2 = 4.30 cm b =1.00 cm 13

TE m0 Mod Kesim Frekansı f c [GHz] Mod Kesim Frekansı f c [GHz] a 1 kesitli dalga kılavuzu a 3 kesitli dalga kılavuzu TE 10 6.94 4.50 TE 20 13.88 9.00 TE 30 20.82 13.50 TE 40 27.76 18.00 TE 50 34.72 22.5 a 1 kesiti, 2.16cm, a 3 kesiti 3.33cm dir. 14

Görüldüğü dalga kılavuzunda TE 20 modunun yayıldığı görülmektedir 15

16

17

18

19

20

Örnek Boyutları a=2.5 cm, b=1 cm olan dalga kılavuzu 15.1 GHz frekansının altında çalışmaktadır. Kılavuzun içi =0, =4. 0, r=1 olan malzeme ile dolu olduğuna göre, Kaç tane TE ve TM modu yayılacağını bulunuz. Kesim frekansı; a=2.5b, veya a/b=2.5, ve ; olduğuna göre kesim frekansını aşağıdaki gibi yazabiliriz. 15.1 GHz den küçük kesim frekanslarına sahip modları hesaplamalıyız. Yayılacak modlar; TE 01 TE 11, TM 11 TE 02 TE 21, TM 21 TE 10 TE 31, TM 31 TE 20 TE 41, TM 41 TE 30 TE 40 TE 50 21

Örnek Boyutları a=1.5 cm, b=0.8 cm olan dalga kılavuzunun içi =0, =4. 0, r=1 olan malzeme ile doludur. Verildiğine göre; a) Modunu b) Kesim frekansını c) Faz sabitini d) Yayılım sabitini e) Karakteristik empedansı hesaplayınız. a) m=1 ve n=3 tür. TE 13 ve ya TM 13 modu yayılmaktadır. b) 22