Mikroşerit tabanlı reflektometre tasarımı

)(1%ø/ø0/(5ø(167ø7h6h

0ø.52ù(5ø77$%$1/,5()/(.720(75(

TASARIMI

<h.6(./ø6$167(=ø

(UNLQ+$/$d/,

(QVWLW$QDELOLP'DOÕ : (/(.75ø.(/(.7521ø.0h+(1'ø6/øöø (QVWLW%LOLP'DOÕ : (/(.7521ø.

7H]'DQÕúPDQÕ : Prof'U2VPDQd(5(=&ø

Ocak 2012

ii

g16g=

0LNURGDOJD WHPHOOL DUDúWÕUPDODU WP GQ\DGD GL÷HU SRSOHU ELOLP DODQODUÕQD J|UH

ID]ODUD÷EHWJ|UPHPHVLQHUD÷PHQWHNQRORMLNJHOLúPHGHoRN|QHPOLELUJ|VWHUJHGLU

%XoDOÕúPDDODQÕQGDLOHULJLWPLúONHYHWRSOXOXNODUVDYXQPDYHVDOGÕUÕVDQD\LVLQGH

ELUoRN ONHQLQ EDúHGHPH\HFH÷L WHNQRORMLOHUH VDKLS RODUDN GQ\D GHQJHOHULQL NHQGL

OHKOHULQH oHYLUPLúOHUGLU 1H \D]ÕN NL ONHPL]GH PLNURGDOJD PKHQGLVOL÷L KHQ]

EDúODUGDGÕUYHLVWHQLOHQLYPH\L\DNDOD\DPDPÕúWÕU%XDODQGDNLLOHUOHPHOHUE|OJHVHO

VDYXQPDWHNQRORMLOHULQLJHOLúWLUHUHNve ONHVDYXQPDVÕQÕJoOHQGLUHUHNGL÷HUONHYH

WRSOXOXNODUD FD\GÕUÕFÕ HWNL \DSDELOLU 2 \]GHQ EX DODQGD GDKD ID]OD oDOÕúPDODr

\DSÕOPDOÕ QLYHUVLWHOHU YH |]HO úLUNHWOHU RUWDN oDOÕúPDODUOD WHNQRORMLN ED÷ÕPVÕ]OÕ÷D

NDWNÕGDEXOXQPDOÕGÕU

iii

ødø1'(.ø/(5

g16g= ... ii

ødø1'(.ø/(5 ... iii

6ø0*(/(59(.,6$/70$/$5/ø67(6ø ... v

ù(.ø//(5/ø67(6ø ... vi

g=(7 ... viii

SUMMARY ... ix

%g/h0*ø5øù ... 1

%g/h05()/(.720(75(7(.1øöø1(*ø5øù ... 3

2.1. 0LNURGDOJD$÷7HRULVL ... 3

2.1.1. *oYH\DQVÕPD ... 3

2.1.2. 6DoÕOPDSDUHPHWUHOHUL ... 6

2.2. 0LNURGDOJD'HYUHOHUL7DVDUÕP7HNQRORMLleri ... 8

2.2.1. 0LNURGDOJDLOHWLPKDWODUÕ ... 8

2.2.2. Mikrodalga pasif devreler ... 10

2.2.2.1. :LONLQVRQJoE|OF ... 10

2.2.2.2. <|QONXSO|U ... 11

2.2.2.3. 90⁰KLEULWNXSO|U ... 12

2.2.2.4. 180⁰KLEULWNXSO|U ... 13

2.2.3. hUHWLPWHNQRORMLOHUL ... 13

2.3. 6-3RUW7HNQL÷L ... 15

2.3.1. 6-3RUW|OoPWDULKL ... 15

iv

2.3.2. .XOODQÕPDODQODUÕ ... 16

2.3.2.1. 0LNURGDOJDD÷|OoPOHUL... 17

2.3.2.2. Kablosuz uygulamalar ... 20

2.3.2.3. 0LNURGDOJDX\JXODPDODUÕ... 20

%g/h0-PORT REFLEKTOMETRE TASARIMI ... 22

3.1. *LULú ... 22

3.2. 6-Port Reflektometre Analizi ... 22

3.2.1. 6-Port reflektometrenin ikinci dereceden modeli ... 25

3.3. Hata Hesaplama ... 27

3.4. 6-PRUW5HIOHNWRPHWUH7DVDUÕP.ULWHUOHUL ... 28

3.4.1. Optimum 6-Port reflektometre ... 29

3.5. 0LNURúHULW7DEDQOÕ5HIOHNWRPHWUH6LPODV\RQX ... 29

3.5.1. 6-SRUWUHIOHNWRPHWUHVLPODV\RQúHPDVÕ ... 31

3.5.2. 6LPODV\RQVRQXoODUÕ ... 32

%g/h05()/(.720(75(*(5d(./(10(6ø ... 35

4.1. *LULú ... 35

4.2. 'HYUHQLQhUHWLOPHVL ... 35

4.3. Devrenin Analizi ... 37

4.4. Devrenin Kalibrasyonu ... 40

4.5. Devrenin Testleri ... 41

4.5.1. 6LPODV\RQVRQXoODUÕLOHNDUúÕODúWÕUPD ... 44

4.5.2. gUQHNELUX\JXODPDRODUDNUHIOHNWRPHWUHQLQPDO]HPHLoL J|UQWOHPHDPDFÕ\ODNXOODQÕOPDVÕ ... 44

%g/h06218d ... 47

KAYNAKLAR ... 48

g=*(d0øù ... 50

v

6ø0*(/(59(.,6$/70$/$5/ø67(6ø

ADS : Advanced design system

* <DQVÕPDNDWVD\ÕVÕ Z0 : Karakteristik empedans

H

O : Dalga boyu

DUT : Device under test IF : Intermediate frequency

MHMIC : Monolitic hybrit microwave integrated circuit MIC : Microwave integrated circuits

MMIC : Monolitic microwave integrated circuit NBS : National bureau of standarts

NIST : National institute of standarts and technology

RF : Radyo fUHNDQVÕ

SDR : Software defined radio SMA : SubMiniatur type a UWB : Ultra wide band

VNA : Vektor network analyser

vi

ù(.ø//(5 /ø67(6ø

ùHNLO 7HNSRUWOXD÷GDNXSO|UNXOODQDUDNJHOHQYH\DQVÕ\DQGDOJDODUÕQ

oÕNDUÕPÕ... 4 ùHNLO øNL SRUWOX D÷GD NXSO|U NXOODQDUDN JHOHQ YH \DQVÕ\DQ GDOJDODUÕQ

oÕNDUÕPÕ 6 ùHNLO.3. N-SRUWOXPLNURGDOJDD÷Õ 7 ùHNLO dHúLWOLPLNURGDOJDLOHWLPKDWODUÕ 9 ùHNLO 6RQODQGÕUÕOPÕúELULOHWLPKDWWÕ... 9 ùHNLO :LONLQVRQJoE|OF 10 ùHNLO <|QONXSO|U 12 ùHNLO 90⁰KLEULWNXSO|U 12 ùHNLO 180⁰KLEULWNXSO|U 13 ùHNLO 0,&WHNQRORMLVLLOH\DSÕOPÕúELUJo\NVHOWHci... 14 ùHNLO 0+0,& WHNQRORMLVL LOH \DSÕOPÕú YH HQWHJUH Jo GHGHNW|UO -

portlu jonksiyon...

14 ùHNLO MMIC teknolojisi LOH\DSÕOPÕú-portlu jonksiyon... 15 ùHNLO 'LUHNWoHYULPDOÕFÕVÕRODUDNUHIOHNWRPHWUH... 16 ùHNLO %LUYHNW|UD÷DQDOL]|UQQEORNúHPDVÕ 17 ùHNil 2.15. $÷DQDOL]|ULOHLOHULVDoÕOPDSDUDPHWUHOHUL|OoP 18 ùHNLO $÷DQDOL]|ULOHJHULVDoÕOPDSDUDPHWUHOHUL|OoP 18 ùHNLO 2WRPDWLND÷DQDOL]|U... 19 ùHNLO 6-port GLUHNWoHYULPDOÕFÕVÕ... 20 ùHNLO 6-SRUWWHNQRORMLVLLOHELUUDGDUX\JXODPDVÕ 21 ùHNLO 6-port reflektometre... 23 ùHNLO 6-SRUWGXUXPGHQNOHPOHULQJUDILNVHOo|]P 27

vii

ùHNLO *HUoHN ELU UHIOHNWRPHWUHQLQ KDWD NXWXVX D÷ÕQÕQ HNOHQPHVL LOH

modellenmesi... 27 ùHNLO %LUDúDPOÕZLONLQVRQJoE|OFV-parametrleri... 30 ùHNLO øNLDúDPOÕZLONLQVRQJoE|OFV-parametrleri... 31 ùHNLO 7DVDUODQDQUHIOHNWRPHWUHQLQ$'6VLPODV\RQXGHYUHúHPDVÕ 32 ùHNLO $'6¶WHWDVDUODQDQUHIOHNWRPHWUHQLQVPODV\RQVRQXoODUÕ 34 ùHNLO <DQVÕPDNDWVD\ÕVÕQÕQUHHONÕVPÕQÕ|OoHQUHIOHNWRPHWUH. 36 ùHNLO <DQVÕPDNDWVD\ÕVÕQÕQLPDMLQHUNÕVPÕQÕ|OoHQUHIOHNWRPHWUH 37 ùHNLO %LULQFLGHYUHLoLQUHIOHNWRPHWUHGHJoDNÕúÕ 38 ùHNLO øNLQFLGHYUHLoLQUHIOHNWRPHWUHGHJoDNÕúÕ... 39 ùHNLO hUHWLOHQ GHYUHQLQ SRUWODUÕQÕQ D÷ DQDOL]|U LOH |OoOHQ

parametreleri... 42 ùHNLO 'HYUHQLQ|OoPVRQXoODUÕ... 43 ùHNLO 5HIOHNWRPHWUHGHDOÕQDQD÷DQDOL]|U|OoP 43 ùHNLO8. 0DO]HPHLoLJ|UQWOHPHWHVWG]HQH÷L 45 ùHNLO9. 0DO]HPHLoLJ|UQWOHPHWHVWVRQXoODUÕ 46

viii

g=(7

Anahtar kelimeler: Reflektometre, 6-port jonksiyonu, GoE|OF

<NVHN IUHNDQVOÕ PLNURGDOJD GHYUHOHULQ \DQVÕPD NDWVD\ÕVÕ |OoPOHULQGH

UHIOHNWRPHWUHOHU NXOODQÕODELOPHNWHGLU 5HIOHNWRPHWUH\L GL÷HU |OoP FLKD]ODUÕQGDQ

D\ÕUDQ ID] ELOJLVLQL VDGHFH JHQOLN \D GD Jo |OoP \DSDUDN HOGH HGHELlmesidir.

'L÷HU |QHPOL DYDQWDMÕ LVH SDKDOÕ YH NDUPDúÕN DNWLI GHYUHOHU LoHUPHPHVL YH |OoP

VRQXoODUÕQÕQ\HWHUOLROPDVÕGÕU

7H]GH|OoPSRUWXQDWDNÕODQFLKD]ÕQ\DQVÕPDNDWVD\ÕVÕQÕQEXOXQPDVÕDPDFÕ\ODJHQLú

EDQWOÕ PLNURúHULW WDEDQOÕ ELU UHIOHNWRPHWUH WDVDUODQPÕúWÕU 7DVDUÕPGD \DOQÕ]FD

ZLONLQVRQ Jo E|OFOHUL YH JHFLNPH KDWODUÕ NXOODQÕODUDN GHYUHQLQ UHWLPL

NROD\ODúWÕUPDN DPDoODQPÕúWÕU 'HYUH UHWLOPHGHQ |QFH $'6¶WH VLPOH HGLOPLú YH

EDúDUÕOÕVRQXoHOGHHGLOPLúWLU$UGÕQGDQ)5-PDO]HPH\HEDVÕOPÕúYHWHVWHGLOPLúWLU

7HVWVRQXoODUÕVLPODV\RQVRQXoODUÕ\ODEHQ]HUOLNROXúWXUPXúWXU

ix

DESIGN OF A WIDEBAND REFLECTOMETER BY USING

MICROSTRIP LINES

SUMMARY

Key words: Reflectometer, 6-port junction, Power divider

Reflectometers can be used to measure reflection coefficient of microwave devices.

The distinction point of the reflectometer is to gain phase information through using only amplitude or power measurement. Maintaining a highly accurate result altough it does not contain costly and complex active circuits is another advantage of the reflectometer.

In order to measure reflection coefficent of a device under test, a wideband reflectometer is designd by using microstrip transmission lines. The goal of the design is to make produce process simpler and for that, it is only used wilkinson power dividers and delay lines. Circuit is simulated by ADS before the production and the simulation results are satisfied. Then circuit is printed on to FR-4 substrate end tested. Imperfections are calibrated. Compared to the simulation, good results are obtained.

Bg/h0 1. Gø5øù

$OWÕSRUWOXUHIOHNWRPHWUHOHUJHQHOOLNOH\NVHNIUHNDQVOÕHOHNWURQLNWHNXOODQÕODQ|OoP

DOHWOHULGLU +HP LNL HOHNWURPDQ\HWLN GDOJD DUDVÕQGDNL ID] IDUNÕQÕ KHP GH JHQOL÷LQL

|OoHELOLU 7HVW HGLOHQ FLKD]ÕQ NRPSOHNV \DQVÕPD NDWVD\ÕVÕQÕQ |OoOPHVL

reflektometrenin JHQHO NXOODQÕP DPDFÕGÕU %XUDGDNL NRPSOHNV LIDGHVL KHP JHQOLN

KHP GH ID] ELOJLVLQL LoHUPHVLQGHQ GROD\ÕGÕU $\UÕFD V|] NRQXVX \DQVÕPD NDWVD\ÕVÕ

WHVWHGLOHQFLKD]ÕQJLULúHPSHGDQVÕ\ODGR÷UXGDQ ilgilidir.

$OWÕ SRUWOX UHIOHNWRPHWUH\L |]HO \DSDQ ID] ELOJLVLQLQ LNL HOHNWURPDQ\HWLN GDOJDQÕQ

G|UW IDUNOÕ OLQHHU NRPELQDV\RQXQXQ VDGHFH JHQOLN \D GD Jo |OoP LOH HOGH

HGLOPHVLGLU%XGDJHQHORODUDNSRUWOXUHIOHNWRPHWUHQLQLNLJLULúYHG|UWoÕNÕúSRUWOX

SDVLIELUOLQHHUGHYUHROPDVÕGHPHNWLUNLEXG|UWoÕNÕúSRUWXQGDQJLULúSRUWODUÕQGDQ

JHOHQIDUNOÕOLQHHUNRPELQDV\RQODUUHWLOLU

$OWÕ SRUWOX UHIOHNWRPHWUH ¶OHULQ EDúODUÕQGD *OHQQ ) (QJHQ YH úLPGLNL LVPL

National Institute of Standarts and Technology (NIST) olan Ulusal Satandartlar

%URVX1DWLRQDO %XUHDXRI6WDQGDUWV1%6oDOÕúDQODUÕWDUDIÕQGDQJHOLúWirildi [1]. Bu LONoDOÕúPDGDQVRQUDWHPHOSUHQVLSJHULOLPDNÕPHPSHGDQVYHID]NDUDNWHUL]DV\RQX

\|QQGHJHOLúPLú>2] ve DOWHUQDWLIELUD÷DQDOL]|U\DNODúÕPÕRODUDNVRQXoODQPÕúWÕU

[3]. ReflektometrHSUHQVLELPLNURGDOJDD÷ODUÕQÕDQDOL]HWPHDPDFÕ\ODNXOODQÕOPDVÕQÕQ

\DQÕQGD PDO]HPH GDYUDQÕúÕQÕQ WHVSLWLQGH GH NXOODQÕOÕU gUQH÷LQ ED÷ÕO HOHNWULNVHO

JHoLUJHQOLN >4], DGDSWLI \N YH ND\QDN oHNLPL >5@ \D GD DQWHQ \DNÕQ DODQ

karakterizasyonu gibi [6]. ReflektRPHWUHQLQ GL÷HU WHNQLNOHUH J|UH E\N

DYDQWDMODUÕQGDQ HQ |QHPOLVL \NVHN JoO LúDUHWOHUOH oDOÕúDELOPH NDELOL\HWLGLU >7].

gUQHN RODUDN Jo \NVHOWHoOHUL \D GD \DUÕ LOHWNHQ GHYUHOHULQ \NVHN LúDUHW DQDOL]

VLVWHPOHULQGHNXOODQÕPÕYHULOHELOLU>8]. ReflektometUHNRQVHSWLKDVVDVID]|OoPQH RODQDNWDQÕPDNWDGÕU%X|]HOOLNNXOODQÕODUDN RWRPRELOUDGDUVHQV|UOHUL>9], [10] ya da JHOHQGDOJDQÕQDoÕVÕQÕQWHVSLWLNRQXVX>1-14] UHIOHNWRPHWUHLOHJHUoHNOHúWLULOPLúWLU.

(QE\NDYDQWDMÕDOWÕSRUWOXUHIOHNWRPHWUHQLQQLVSHWHQVDGH\DSÕVÕGÕU*HOHQHNVHOD÷

DQDOL]|UOHULIUHNDQVoHYULPLYHID]|OoPLoLQ\NVHNNDOLWHOLYHSDKDOÕNRPSRQHQW

JHUHNWLULUNHQ ELU DOWÕ SRUWOX UHIOHNWRPHWUH EDVLW SDVLI OLQHHU GHYUH LOH ELUNDo Jo

GHGHNW|UQHLKWL\DoGX\DU

%LUGL÷HUDYDQWDMÕ|OoPODERUDWXYDUODUÕLoLQ|QHPOLGLU$OWÕSRUWOXUHIOHNWRPHWUHLOH

|OoP\DSÕOÕUNHQKHU\DSÕODQ|OoPQGR÷UXOX÷XQXNestirecek fazla bilgiler de elde HGLOLU $\UÕFD DOWÕ SRUWOX UHIOHNWRPHWUH \NVHN JoO  LúDUHWOHU DOWÕQGD oDOÕúDQ

GHYUHOHULQ GDYUDQÕúODUÕQÕ |OoPHN LoLQ GH oRN ID\GDOÕGÕU <NVHN JoO LúDUHW

|OoPQGH Jo |OoP FLKD]ODUÕQÕ WDVDUODPDN JHOHQHNVHO D÷ DQDOL]|UOHULQGH

NXOODQÕODQGHYUHOHULWDVDUODPDNWDQoRNGDKDNROD\GÕU

7HPHO RODUDN WHVW DOWÕQGDNL FLKD]ODUÕQ JLULú SRUWXQGDNL \DQVÕPD\Õ JHQOLN YH faz ED]ÕQGD|OoHQDOWÕSRUWOXUHIOHNWRPHWUHOHUEX|]HOOL÷LLOH D÷ DQDOL]|UOHULQEXDPDoOD

NXOODQÕOGÕ÷ÕKHU\HUGHGDKDVDGHXFX]YHNoN\DSÕVÕ\ODNXOODQÕODELOLU/LWHUDWUGH

PLNURGDOJD J|UQWOHPH LoLQ NXOODQÕODQ PDNDOHOHUH UDVWODQPDNOD ELUOLNWH |UQHN

oODUDN NDQVHU WHVSLWL YHULOHELOLU $\UÕFD PDO]HPH LoL J|UQWOHPHGH HVDV RODQ

J|QGHULOHQ LúDUHWLQ \DQVÕPDVÕ ELOJLVL DOWÕ SRUWOX UHIOHNWRPWHWUH LOH GH HOGH

HGLOHELOGL÷LQGHQSDKDOÕo|]POHULQ\DQÕQGDHWNLOLELUDOWHUQDWLIROXúWXUDELOLU

Bg/h0 2. REFLEKTOMETRE T(.1øöø1( Gø5øù

2.1. 0LNURGDOJD$÷7HRULVL

0LNURGDOJDIUHNDQVODUÕQGDJHULOLPYHDNÕPGH÷HUOHUL|OoOPHNLVWHQGL÷LQGHSUDWLNWH

ED]ÕHQJHOOHUOHNDUúÕODúÕOÕU%XHQJHOOHULQDúÕOPDVÕ LoLQgelen YH \DQVÕ\DQJoOHUYH

EXQODUÕQ SDUDPHWUHOHUL |OoOU 'LUHNW RODUDN WDPDPHQ Jo |OoPH\OH LOJLOL RODQ

VDoÕOPDSDrametreleri PLNURGDOJDGHYUHOHULYHD÷ODUÕQÕNDUDNHWHUL]HHWPHNDPDFÕ\OD

NXOODQÕOÕU.

2.1.1. *oYHyDQVÕPD

Resim 2.1, Zg HPSHGDQVOÕ9g JHULOLPND\QD÷ÕQDED÷OÕ=HPSHGDQVOÕELUSRUWOXELUD÷Õ

J|VWHUPHNWHGLU *o JHULOLP ND\QD÷ÕQGDQ WHN SRUWOX D÷D DNWDUÕOPDNWDGÕU 8oWDNL

DNÕPYHJHULOLPGH÷HUOHUL

g

g

i V

Z Z ^(2.1)

ve

g

g

v ZV

Z Z ^(2.2)

úHNOLQGHROXU

ùHNLO7HNSRUWOXD÷GDNXSO|UNXOODQDUDNJHOHQYH\DQVÕ\DQGDOJDODUÕQoÕNDUÕPÕ

*HULOLP ND\QD÷ÕQGDQ PDNVLPXP Jo HOGH HWPHN DPDFÕ\OD \N WDUDIÕQGD Z Z^*g

HúOHQLN FRQMXJDWH HúLWOLN GXUXPX VD÷ODQPDOÕGÕU (÷HU Zg Rg jXg _ROGX÷XQX

YDUVD\DUVDNEXNRúXOODUGDgelen DNÕPYHJHULOLPGH÷HUOHUL>5@¶GHDQODWÕOPÕúWÕU

* 2

g g

g g g

V V

I Z Z R



 ^(2.3)

ve

* *

* 2

g g g g

g g g

Z V Z V

V Z Z R



 ^(2.4)

*HOHQDNÕP ile gelen JHULOLPDUDVÕQGDNLLOLúNLDúD÷ÕGDYHULOPLúWLU

*

V^ Z Ig ^ (2.5)

(OGH HGLOHELOHFHN PDNVLPXP Jo DúD÷ÕGDNL JLELGLU %XUDGDNL DNÕP YH JHULOLP

GH÷HUOHUL506GH÷HUOHUGLU

2

Re( ) 4

g A

g

P VI V

R

 (2.6)

(2.4) ve (2.5) denklemlerinde J|UQG÷]HUHgelen JHULOLPYHDNÕPGH÷HUOHULWHN

SRUWOX D÷ÕQ HPSHGDQVÕQGDQ ED÷ÕPVÕ]GÕU Resim 2.1¶H J|UH Xo JHULOLP YH DNÕPÕ úX

úHNLOGHGLU

V V^V^ (2.7)

I I^I^{ (2.8)}

9HULOHQ JHULOLP ND\QD÷ÕQGDQ PDNVLPXP HOGH HGLOHELOHQ Jo, DúD÷ÕGDNL úHNLOGH

yazÕODELOLU:

2

Re ( )*

4

g inc

g

P V I V

R

 

ª º

¬ ¼ ^(2.9)

(2.4) NXOODQÕODUDNgelen JoúXúHNLOGH\D]ÕODELOLU

2

* 2 g inc

g

V R

P

Z



(2.10)

1RUPDOL]HHGLOPLúgelen dalgaQÕQJHQOL÷LRODQDYH\DQVÕ\DQGDOJDRODQEgelen ve

\DQVÕ\DQJFQNDUHN|NRODUDNúXúHNLOGHWDQÕPODQDELOLU

* g

inc g

g

V R

a P I R

Z



 (2.11)

* g

r g

g

V R

b P I R

Z



 (2.12)

a ve b ELULPL JFQ NDUHN|N RODQ GH÷HUOHUGLU 'LUHNW RODUDN Jo DNWDUÕPÕ LOH

LOLúNLOLGLUOHU7H]GH|OoPH\HoDOÕúÕODQQRUPDOL]H\DQVÕ\DQGDOJDQÕQQRUPDOL]Hgelen GDOJD\DRUDQÕRODQ\DQVÕPDNDWVD\ÕVÕGÕU

b

* a (2.13)

2.1.2. 6DoÕOPDSaremetreleri

1RUPDOL]H HGLOPLú gelen GDOJD LOH \DQVÕ\DQ GDOJD VDoÕOPD PDWULVL LOH DODNDOÕGÕU

6DoÕOPDPDWULVL, ELUPLNURGDOJD D÷ÕQÕYHULOHQELUIUHNDQVWDYH oDOÕúPDNRúXOODUÕQGD

WDQÕPODUùHNLO¶GHNLLOHWLPKDWODUÕQHPSHGDQVÕQÕQZ0ROGX÷XYDUVD\ÕOÕUVDR]DPDQ

LNLSRUWOXPLNURGDOJDD÷ÕQÕQVDoÕOPDPDWULVLúXúHNLOGHWDQÕPODQÕU

1 11 12 1

2 21 22 2

b s s a

b s s a

ª º ª º ª º

« » « » « »

¬ ¼ ¬ ¼ ¬ ¼ ^(2.14)

ùHNLO. øNLSRUWOXD÷GDNXSO|UNXOODQDUDNgelen YH\DQVÕ\DQGDOJDODUÕQoÕNDUÕPÕ

Burada  oÕNÕú Z0 LOH VRQODQGÕUÕOGÕ÷ÕQGD JLULú \DQVÕPD NDWVD\ÕVÕ

21 2/ 1|_a2 0

s b a , ileri iletilm katsa\ÕVÕ s₁₂ b a₁/ ₂|_{a1 0}  oÕNÕú LOHWLP NDWVD\ÕVÕ YH

22 2/ 2|_a1 0

s b a GDJLULú LOHVRQODQGÕUÕOGÕ÷ÕQGDoÕNÕú\DQVÕPDNDWVD\ÕVÕGÕU (÷HUD÷

ND\ÕSVÕ]YHSDVLILVHJLULúSRUWDX\JXODQDQJo \DDNWDUÕOÕU \DGD JHUL \DQVÕU<DQL

LOHWLOHQJoOH\DQVÕ\DQJoJHOHQJFHHúLWWLU

2 2

11 11 1

s  s

Z0

2 2

11 11 1

s  s (2.15)

6DoÕOPD SDUDPHWUHOHULQLQ DYDQWDMÕ WP D÷ÕQ SRUWODUÕQD \|QO NXSO|U NRQDUDN

GH÷HUOHULQKHVDSODQDELOPHVLGLU<|QONXSO|UOHUJHOHQYH\DQVÕ\DQGDOJDODUÕQJFQ

D\ÕUDUDN |OoPH LúOHPLQL EDVLWOHúWLU %XQXQ \DQÕQGD, s-SDUDPHWUHOHUL |OoPHN LoLQ

SRUWODUGDNLLOHWLPKDWODUÕX\JXQúHNLOHVRQODQGÕUÕOPDOÕGÕU>16].

6DoÕOPD SDUDPHWUHOHUL 1 SR]LWLI ELU WDPVD\Õ ROPDN ]HUH KHUKDQJL 1-SRUWOX D÷Õ

WDQÕPODPDN LoLQ NXOODQÕODELOLU )DUNOÕ SRUWODUÕQ NDUDNWHULVWLN HPSHGDQVODUÕ D\QÕ

RODELOLU%XGXUXPELUoRNSUDWLNX\JXODPDODUGDJ|UOHELOLU%XQXQ\DQÕQGDVDoÕOPD

PDWULVLIDUNOÕSRUWODUGDIDUNOÕNDUDNWHULVWLNHPSHGDQVODULoLQJHQHOOHúWLULOHELOLU>17].

ùHNLO¶WHann. portta giden dalga ve b_nGHQSRUWWD\DQVÕ\DQGDOJDROPDN]HUH1- SRUWOXELUD÷J|VWHULOPHNWHGLU

ùHNLO. N-SRUWOXPLNURGDOJDD÷Õ

6DoÕOPD SDUDPHWUHVL \DGD NÕVD LIDGH\OH >6@ PDWULVL JLGHQ YH \DQVÕ\DQ dalgalar DUDVÕQGDNLLOLúNL\HJ|UHúXúHNLOGHWDQÕPODQÕU

1 11 12 1 1

2 21 2

1

N

N N NN N

b s s s a

b s a

b s s a

ª º ª º ª º

« » « » « »

« » « » « »

« » « » « »

« » « » « »

¬ ¼ ¬ ¼ ¬ ¼

(2.16)

>6@PDWULVLQ|]HOELUHOHPDQÕúXúHNLOGHWDQÕPODPÕúWÕU

, / | 0

i j i j ak fork j

s b a _{z (2.17)}

Bir VNA (Vektor Network Analyzer) JHQHOOLNOH VDoÕOPD SDUDPHWUHOHUL |OoPHN

maksadÕ\ODNXOODQÕOÕU91$EDVLWLIDGH\OHELUPLNURGDOJDD÷GDLOHWLOHQYH\DQVÕ\DQ

GDOJDODUÕQ JHQOL÷LQLLúOH\HQG|UWNDQDOOÕPLNURGDOJDDOÕFÕGÕUYH JHQHORODUDNo DQD

E|OPGHQ ROXúXU 5) ND\QDN WHVW VHWL ,) ,QWHUPHGLDWH )UHTXHQF\ YH VD\ÕVDO

LúOHPH%LU'87¶LQVDoÕOPDSDUDPHWUHOHULQL|OoPHNLoLQ5)ND\QD÷ÕEHOLUOLELUEDQWWa tarama yapaU G|UW SRUWOX UHIOHNWRPHWUH JHOHQ \DQVÕ\DQ YH LOHWLOHQ 5) GDOJDODUÕ

|UQHNOHUYHELUDQDKWDUGDD÷ÕQ'87¶LQKDQJLSRUWWDQVUOHFH÷LQLVD÷ODU

2.2. 0LNURGDOJD'HYUHOHUL7DVDUÕP7HNQRORMLOHUL

2.2.1. 0LNURGDOJDLOHWLPKDWODUÕ

øOHWLPKDWODUÕPLNURGDOJDGHYUHWDVDUÕPÕQWHPHO SDVLIHOHPDQODUÕGÕU <|QONXSO|U

180⁰ hibrit ve filtreler gibi pasif mikrodalga devrelerLQ JHUoHNOHQPHVLQGH YH

LúDUHWOHULQLOHWLOPHVL DPDFÕ\ODNXOODQÕOÕUODU %LULOHWLPKDWWÕNDUDNWHULVWLNHPSHGDQV

ܼ଴ ve elektriksel uzunluk, T E_glWHULPOHUL\OH WDQÕPODQÕU %XUDGDE_g 2S H_eff /O ilHWLP KDWWÕ ER\XQFD \D\ÕOPD VDELWLHeff  KDWWÕQ HIHNWLI GLHOHNWULN VDELWLOserbest uzay dalga boyu ve l GH LOHWLP KDWWÕQ IL]LNVHO X]XQOX÷XGXU 0LNURGDOJD GHYUHOHUGH

\D\JÕQ RODUDN NXOODQÕODQ LOHWLP KDWODUÕ úHULW KDW \DUÕN KDWODUÕ YH HúG]OHPOL GDOJD

NÕODYX]ODUÕGÕU [17@ùHNLOED]ÕLOHWLPKDWWÕoHúLWOHULQLJ|VWHUPHNWHGLU

ùHNLO 2.4. dHúLWOLPLNURGDOJDLOHWLPKDWODUÕ

T X]XQOX÷XQD VDKLS ND\ÕSVÕ] YH X\XPOX LNL SRUWOX ELU LOHWLP KDWWÕQ VDoÕOPD

SDUDPHWUHOHULúXúHNLOGHGLU

1 1

2 2

0 0

j j

b e a

b e a

T T





ª º

ª º ª º

« »

« » « »

¬ ¼ ¬ ¼¬ ¼ ^(2.18)

ùHNLO. 6RQODQGÕUÕOPÕúELULOHWLPKDWWÕ

3UDWLNWH ELU LOHWLP KDWWÕ ELU \NOH VRQODQGÕUÕOÕU 6RQODQGÕUÕOPÕú ELU LOHWLP KDWWÕ úHNLO

¶WH YHULOPLúWLU <NQ HPSHGDQVÕZL KDWWÕQ IL]LNVHO X]XQOX÷Xl YH LOHWLP KDWWÕQ

NDUDNWHULVWLN HPSHGDQVÕ Z0 RODUDN YDUVD\DUVDN NODVLN LOHWLP KDWWÕ Weorisine gore ND\ÕSVÕ]YHVRQODQGÕUÕOPÕúELUKDWWÕQJLULúHPSHGDQVÕúXúHNLOGHGLU [17]:

0 0

0

tan( ) tan( )

L in

L

Z jZ l

Z Z

Z jZ l

E E



 (2.19)

2.2.2. Mikrodalga pasif devreler

Bir mikrodalga alt VLVWHPLLOHWLPKDWODUÕSDVLIGHYUHOHUYHDNWLIGHYUHOHULoHULU3DVLI

GHYUHOHU PLNURGDOJD LúDUHW LúOHPHGH oRN E\N ELU |QHPH VDKLSWLU %X GHYUHOHU

genellikle D\UÕNHOHPDQODUYHLOHWLPKDWODUÕNXOODQÕODUDNJHUoHNOHQLU

2.2.2.1. Wilkinson JoE|OF

%LU ZLONLQVRQ Jo E|OF DúD÷ÕGDNL úHNLOGH J|VWHULOPLúWLU. %X E|OFOHU JF D\QÕ ID]GDE|OHUOHUøVWHQLOHQRUDQGDJoE|OP\DSDELOHQEXJoE|OFOHUJHQHORODUDN

HúLWRUDQGDJoE|OPHNDPDFÕ\ODNXOODQÕOÕUODU

ùHNLO. :LONLQVRQJoE|OF

*HQHOOOLNOH PLNURúHULW \D GD úHULW KDWODUOD \DSÕOÕUODU øGHDO ELU ZLONLQVRQ Jo

E|OFQQVDoÕOPDSDUDPHWUHOHULúXúHNLOGHGLU

> @

0 / 2 / 2

/ 2 0 0

/ 2 0 0

j j

S j

j

ª   º

« »

« »

« »

« »

¬ ¼

(2.20)

2.2.2.2. <|QOkXSO|U

%LU \|QO NXSO|U WP SRUWODUÕ X\XPOX ELU G|UW-SRUWOX GHYUHGLU 6LPHWULN ELU \|QO

NXSO|UQVDoÕOPDSDUDPHWUHOHULúXúHNLOGHGLU

> @

0 0

0 0

0 0

0 0

j S j

j j

D E

D E

E D

E D

ª º

« »

« »

« »

« »

¬ ¼

(2.21)

Burada D ve E DUDVÕQGDDúD÷ÕGDNLúHNLOGHELULOLúNLYDUGÕU

2 2

D

E

<XNDUÕGDNLVDoÕOPDSDUDPHWUHVLQGHQGHDQODúÕODFD÷Ձ]HUHSRUWWDQJ|QGHULOHQJo

3. porta s₁₃² E² NXSODM IDNW|U LOH NXSO| ROXU .DODQ Jo LVH  SRUWD

2 2 2

12 1

s D E katsa\ÕVÕLOHLOHWLOLUøGHDOELU\|QONXSO|UGHSRUWDJoLOHWLPL

ROPD]%XUDGDSRUWNXSO|UQJLULúSRUWXLNHQSRUWGLUHNWWKURXJKSRUWSRUW

NXSOH SRUW YH SRUW  LVH L]ROH SRUW RODUDN LVLPOHQGLULOLU $úD÷ÕGDNL LIDGHOHU GH ELU

\|QONXSO|UQNDUDNWHULQL|]HWOHPHNWHGLU

1

3

10 logP 20 log

Kuplaj C dB

P E

 _(2.23)

3

2

4 14

10 logP 20 log

Yönlülük D dB

P s

E _(2.24)

1 2

14 4

10 logP 20 log

ø]RODV\RQ , V G%

P  _(2.25)

$úD÷ÕGD|UQHNELU\|QONXSO|UJ|UOHELOLU

ùHNLO <|QONXpO|U

2.2.2.3. 90⁰ hibrit kXSO|U

+LEULWNXSO|UOHUNXSODMIDNW|UOHULG%RODQ\|QONXSO|UOHULQ|]HOELUKDOLGLU%LU⁰ KLEULWNXSO|UDúD÷ÕGDNLúHNLOGHJ|UOPHNWHGLU

ùHNLO 90⁰ KLEULWNXSO|U

%X NXSO|UOHU LVLPOHULQL  LNL oÕNÕú SRUWODUÕ DUDVÕQGD  GHUHFH ID] IDUNÕ ROGX÷X LoLQ

DOPÕúODUGÕU6DoÕOPDSDUDPHWUOHULúXúHNLOGHGLU

> @

0 1 0

1 0 0 1

0 0 1 2

0 1 0

j S j

j j

ª º

« »

« »

« »

« »

¬ ¼

(2.26)

2.2.2.4. 180⁰ hibrit kXSO|U

$úD÷ÕGDúHNOLYHULOHQEXNXSO|UOHUGHSRUW-¶WHQEHVOHQGL÷LQGHoÕNÕúSRUWODUÕSRUW-2 ve port-DUDVÕQGDGHUHFHID]YDUGÕU

ùHNLO. 180⁰KLEULWNXSO|U

6DoÕOPDSDUDPHWUHOHULDúD÷ÕGDNLúHNLOGHGLU

> @

0 1 1 0

1 0 0 1

1

1 0 0 1 2

0 1 1 0 S

ª º

«  »

« »

« »

«  »

¬ ¼

(2.27)

2.2.3. hUHWLPWeknolojileri

Mikrodalga ve RF pasif ve aktif devreleri; LOHWLPKDWODUÕPLNURGDOga pasif devreleri YH NDWÕ KDO D\JÕWODUOD JHUoHNOHúWLULOLU %LOLQGL÷L ]ere, kablosuz ve mikrodalga sistemleri NoNKDILIYHXFX] ROPD\ÕJHUHNWLULU0LNURGDOJDNDWÕKDOD\JÕWODUIDUNOÕ

UHWLP WHNQRORMLOHUL NXOODQDUDN WHNQRORML LOHUOHPHVLQGH HWNLQ URO VWOHQLU 0RGHUQ

mikrodalga devreleri genellikle mikrodalga entegreli devreleri (MIC), monolitik hibrit mikrodalga entegre devreleri (MHMIC) ve monolitik mikrodalga entegre GHYUHOHUL00,&NXOODQPDNWDGÕU

0,& WHNQRORMLVLQGH D\UÕN NDWÕ KDO D\JÕWODU YH SDVLI NRPSRQHQWOHU bir dielektrik PDO]HPH\H NRQXU 6RQUD EXQODU GD D\QÕ PDO]HPHGH LOHWLP KDWODUÕ LOH EDúND SDVLI

GHYUHOHUOHELUOHúWLULOLU0DO]HPHRODUak genel olarak RT-'XURLGJLELND\ÕSVÕ]SODVWLN

PDWHU\DO VHoLOLU %X WHNQRORML  *+]¶H NDGDU NXOODQÕPD RODQDN WDQÕU $úD÷ÕGD EX

WHNQRORMLLOH\DSÕOPÕúELU\NVHOWHoJ|UOHELOLU

ùHNLO. M,&WHNQRORMLVLLOH\DSÕOPÕú ELUJo\NVHOWHFL

MHMIC teknolojLVLQGH PDO]HPH JHQHOOLNOH DOXPLQD ROXU oQN HOHNWULNVHO

JHoLUJHQOL÷LID]ODGÕU\DNODúÕN ve kayEÕGúNWU %XWHNQRORMLLOH\DSÕOPÕúoLSOHU

YHGHYUHOHUKHPGD÷ÕWÕPOÕKHPGHD\UÕNHOHPDQODUODJHUoHNOHúWLULOLU%XWHNQRORMLLOH

\DSÕOPÕúGHYUHOHULQER\XWODUÕNoNWUYHRUWDODPDELUPDVUDIJHUHNWLULr. 50 GHz¶H NDGDUNXOODQÕODEOLU$úD÷ÕGDEXWHNQRORMLNXOODQÕODUDN\DSÕOPÕúELUGHYUHJ|UOHELOLU

ùHNLO. 0+0,&WHNQRORMLVLLOH\DSÕOPÕúYHHQWHJUHJoGHGHNW|UO-portlu jonksiyon

MMIC teknolojisinde, silicon GaAs ya da Si*HIDEULNDV\RQVUHoOHri, aktif devreler PDO]HPH ]HULQGH UHWLOHELOLU YH SDVLI GHYUHOHU EX PDO]HPH\H EDVÕODELOLU

8\XPODQGÕUPD GHYUHOHUL oLS ]HULQGH D\UÕN \DGD GD÷ÕWÕPOÕGÕU 'HYUH ER\XWODUÕ

ROGXNoD NoNWU YH \NVHN DGHWOHU LoLQ PDVUDI D]GÕU *o WNHWLPL GH RUWDODPD

G]H\LQGHGLU *+]¶HNDGDUNXOODQÕODELOLU$úD÷ÕGDEXWHNQRORMLLOHUHWLOPLú - SRUWOXELUMRQNVL\RQJ|UOHELOLU

ùHNLO. 00,&WHNQRORMLVLLOH\DSÕOPÕú-portlu jonksiyon

<XNDUÕGDNL HQWHJUH .X EDQGÕQGD oDOÕúDQ  -SRUW MRNVL\RQX NXOODQOÕUDN

JHUoHNOHúWLULOPLúELU,-4YHNW|UPRGODW|UGU

2.3. 6-Port 7HNQL÷L

2.3.1. 6-Port |OoPtarihi

6- SRUWWHNQL÷LLONNH]¶OL\ÕOODUÕQEDúÕQGD*(QJHQYH&+RHUWDUDIÕQGDQ ([1]- [3]) EDVLWYHJYHQLOLUELUJo|OoPFLKD]ÕRODUDN WDVDUODQPÕúWÕU%XoDOÕúPDLONNH]

\D\ÕQODQGÕNWDQ NÕVD ELU VUH VRQUD JHULOLP DNÕP HPSHGDQV YH ID] bilgileri JHOLúWLULOHUHN DOWHUQDWLI ELU D÷ DQDOL]|U \DNODúÕPÕ VD÷ODnPÕúWÕU %X WHNQLNOHUH

GD\DQDUDNoHúLWOLIDUNOÕX\JXODPDODU|QHULOPLúYH-SRUWWHNQL÷inin JHQHO|]HOOLNOHUL

RUWD\D NRQXOPXúWXU 7HNQLN, ikL IDUNOÕ úHNLOGH NXOODQÕODELOLU Bir taraftan bir reflektometre olarak 6-porta dayanan oHúLWOL|OoPFLKD]ODUÕYDUGÕU.

ùHNLO3. 'LUHNWoHYULPDOÕFÕVÕRODUDNUHIOHNWRPHWUH

'L÷HUWDUDIWDQWHNQLNyukDUÕGDNLúHNLOGHJ|VWHULOGL÷LJLELKDEHUOHúPHLoLQELUGLUHNW

oHYULP DOÕFÕVÕ RODUDN NXOODQÕOÕU +HU LNL \DNODúÕPda da kompleks olan LúDUHWLQ

JHQOL÷LQL YH ID]ÕQÕ NROD\FD YH NHVLQ RODUDN HOGH HGHELOPH DYDQWDMÕQD VDKLSWLUOHU

ReflektRPHWUH LoLQ WHVW HGLOPHNWH RODQ ELU FLKD]ÕQ NRPSOHNV \DQVÕPD NDWVD\ÕVÕ ī

EHOLUOHQHELOLU +DEHUOHúPH DOÕFÕVÕ LoLQ PRGXOH HGLOPLú ,-Q (in-phase, quadrature) LúDUHWler hesaplanabilir.

¶OÕ\ÕOODUGD-SRUWWHNQL÷LELUKDEHUOHúPHDOÕFÕVÕRODUDNLONNH]-/L5%RVLVLR

ve K. Wu tDUDIÕQGDQVXQXOPXúWXU%XX\JXODPDGLMLWDOLúDUHWLúOHPHDODQÕQGDNLE\N

JHOLúPHOHUVD\HVLQGHPPNQROPXúWXU-SRUWLOHLOJLOL\D\ÕQODQPÕúLONPDNDOHVLQGH

[1] * (QJHQ KHVDSODPD JFQQ \HWHUVL]OL÷LQLQ  EX \DSÕ LOH LOJLOL ELU SUREOHP

ROGX÷X]HULQGHGXUPXúWXU*QP]GHLVHJHUHNOLPDWHPDWLNVHOLúOHPOHUVWDQGDUW

GLMLWDOGRQDQÕPODU\DUGÕPÕ\ODo|]OHELOPHNWHGLU<D\ÕQODQDQ-SRUWKDEHUOHúPHDOÕFÕ

WRSRORMLOHULQLQWDPDPÕ*(QJHQWDUDIÕQGDQ|QHULOHQSUHQVLEHGD\DQPDNWDGÕU.

2.3.2. .XOODQÕPaODQODUÕ

ReflektometrH SUHQVLEL VDGHFH PLNURGDOJD D÷ODUÕQÕQ DQDOL]L LoLQ NXOODQÕOPD] D\QÕ

]DPDQGD ED÷ÕO HOHNWULNVHO JHoLUJHQOLN YH |OoP WHNQRORMLVLQLQ GL÷HU DODQODUÕ JLEL

|UQH÷LQDQWHQ\DNÕQ-DODQNDUDNWHUL]DV\RQXPDO]HPHOHULQGDYUDQÕúÕQDNDUDUYHUPHN

LoLQ GH NXOODQÕOÕU 6-SRUW WHNQRORMLVLQLQ GL÷HU WHNQLNOHUH J|UH |QHPOL ELU DYDQWDMÕ

\NVHN Jo LúDUHWOHULQL NXOODQDELOPH \HWHQH÷LGLU NL Jo NXYYHWOHQGLULFLVL YH

yDUÕLOHWNHQGHYUHOHULLoLQJHQLúLúDUHWDQDOL]VLVWHPOHULQLQNXUXOPDVÕQDLPNDQYHULU- SRUWWHNQL÷LDOÕQDQELUGDOJDQÕQJHOLúDoÕVÕWHVSLWLLoLQ\DGDRWRPRWLYUDGDUVHQV|UOHUL

DOJÕOD\ÕFÕ LoLQ ID] |OoPOHULQLQ KDWDVÕ] \DSÕOPDVÕQÕ VD÷ODU %X DOJÕODPD LúOHYL - SRUWWHNQL÷LLoLQ|]HOOLNOHLOJLoHNHQELUX\JXODPDDODQÕGÕU

2.3.2.1. Mikrodalga a÷|OoPOHUL

Mikrodalga ve kaEORVX]WHNQRORMLOHULQLQWHPHOLQLPLNURGDOJDD÷|OoPOHULROXúWXUXU

%LU PLNURGDOJD D÷ DQDOL]|U ELU VHQWH]OH\LFL ND\QD÷ÕQD VDKLS ELOJLVD\DU NRQWROO

RWRPDWLN|OoPG]HQH÷LELUWHVWVHWLELUDOÕFÕYHLúOHPHYHJ|VWHUPHELULPOHULQGHQ

ROXúXU$÷DQDOL]|UJHUHNOL\|QONXSO|UOHUYHDQDKWDUODUDVDhiptir ve bunlar bir ya GD LNL SRUWOX D÷ODUÕ |OoPHN LoLQ NXOODQÕOÕUODU %LU YHNW|U D÷ DQDOL]|UQQ DQD EORN

úHPDVÕDúD÷ÕGDNLúHNLOGHYHULOPLúWLU

ùHNLO4. %LUYHNW|UD÷DQDOL]|UQQEORNúHPDVÕ

7HPHOELUD÷DQDOL]|UZ0oÕNÕúHPSHGDQVÕQDVDKLSVHQWH]OHQPLú5)ND\QD÷ÕQDYHo

5)JLULúSRUWXQDVDKLSWLU%XoSRUWWDQport-55HIHUDQVX\JXODQDQ5)LúDUHWLQYH

GL÷HU LNL JHOHQ YH \DQVÕ\DQ GDOJDODUÕQ JHULOLPLQL |OoPHN LoLQ NXOODQÕOÕU 3RUW-¶GHQ

\DQVÕPD  s11 YH LNL SRUWXQ LOHUL VDoÕOPD SDUDPHWUHOHUL s21 DúD÷ÕGDNL G]HQHN

NXOODQÕODUDNEXOXQXU

ùHNLO5. $÷DQDOL]|ULOHLOHULVDoÕOPDSDUDPHWUHOHUL|OoP

<|QO NXSO|UOHUZ0karakteristik empedansa sahiptir. %XQGDQ GROD\Õ WHVW DOWÕQGDNL

cihaz (DUT) da dahil portlar Z₀VRQODQGÕUPDVÕQDVDKLSWLU3RUW-¶GHNL \DQVÕPDs11, NDUPDúÕNRODQb a1/ 1RUDQÕLOHKHVDSODQÕU.D\QDNWDQ\NHLOHULLOHWLPLVHb2 /a1_RUDQÕ

s12LOHKHVDSODQÕU

Port-¶GHNL \DQVÕPD s22 ve geri iletim parametresi, s₁₂  DúD÷ÕGDNL úHNLOGHNL

G]HQHNOHKHVDSODQÕr:

ùHNLO6. $÷DQDOL]|ULOHJHULVDoÕOPDSDUDPHWUHOHUL|OoP

<XNDUÕGDNL G]HQHNWH '87¶LQ JLULúL ELU QXPDUDOÕ NXSO|U YDVÕWDVÕ\OD Z0 ile VRQODQGÕUÕOÕUNHQLúDUHWX\JXODQPDNWDGÕUdÕNÕúSRUWXQ\DQVÕPDVÕb2/a2RUDQÕLOHHOGH

edilir. Geri iletim ise b a₁/ ₂RUDQÕLOHKHVDSODQÕU

%LU D÷ DQDOL]|UQQ \HULQH JHWLULOPHVLQGHNL DQDKWDU QRNWD KHP ID] KHP GH JHQOLN

ELOJLVLQL WHVSLW HGHELOPHVLGLU %X WHVSLW NÕVPÕ WLFDUL RODUDN KHWHURGLQ PLPDULOL

DOÕFÕODUODoRNVD\ÕGDIUHNDQVoHYULPLYH\HUHORVLODW|UNXOODQÕPÕLOH\DSÕOPDNWDGÕUBu NRPSRQHQWOHU|OoPHVLVWHPLQLQLVSHWHQNDUPDúÕNYHSDKDOÕKDOHJHWLUPHNWHGLU)DNDW

ELU KHWHURGLQ YHFWRU D÷ DQDOL]|U 91$ KRPRGLQ 91$¶H J|UH  GDKD L\L GLQDPLN

DUDOÕN VD÷ODPDNWDGÕU %XQODUÕQ \DQÕQGD -SRUW WHNQL÷L KHP ID] KHP GH JHQOLN

|OoPQGDKDD]PDVUDIOÕRODUDNHNGHGHNW|UOHUOHVD÷ODPDNWDGÕU$\UÕFD-SRUWD÷

SDUDPHWUHOHULQLQ\DQÕQGDJo|OoPGH\DSPDNWDGÕU-SRUWLVPLJoGHGHNW|UOHUL

WDUDIÕQGDQVRQODQGÕUÕOPÕú G|UWDGHWSRUWJLULú SRUWXYH'87¶XQWDNÕODFD÷ÕSRUWODUÕQ

WRSODPÕDOWÕDGHWSRUWROPDVÕQGDQJHOPHNWHGLU

6-SRUWNXOODQÕODUDND\QÕDQGDJoDNÕúÕYHHPSHGDQVKHVDEÕ\DOQÕ]FDJHQOLN|OoP

\DSÕODUDNID]ELOJLVLQHJHUHNNDOPDGDQHOGHHGLOLU%LU\DGDiki adet 6-portun uygun WHVW VHWL YH NDOLEUDV\RQODUOD NXOODQÕOPDVÕ LOH KHUKDQJL LNL SRUWOX 'UT¶LQ VDoÕOPD

SDUDPHWUHOHULWHVSLWHGLOHELOLU$úD÷ÕGDELURWRPDWLND÷DQDOL]|UQJHQHOEORNúHPDVÕ

J|VWHULOPLúWLU

ùHNLO7. 2WRPDWLND÷DQDOL]|U

2.3.2.2. Kablosuz uygulamalar

.DEORVX] WHNQRORML DODQÕQGD JLGHUHN DUWDQ GDKD EDVLW YH GDKD D] Jo KDUFD\DQ WDVDUÕPODUD LKWL\Do GX\XOPDNWDGÕU $\UÕFD JHQLú EDQWOÕ NoN ER\XWODUGD YH GúN

PDOL\HWOLGLMLWDODOÕFÕ-YHULFLOHUNDEORVX]KDEHUOHúPHQLQE\PHVLLoLQJHUHNPHNWHGLU

%XJQOHUGH-SRUWWHNQRORMLVLWHPHOOLED]ÕGLUHNWoHYULPOLDOÕFÕYHULFLOHUVXQXOPDNWD YHEXNRQXGDoDOÕúPDODU\DSÕOPDNWDGÕU6-SRUWKRPRGLQWHNQL÷LPLNVHUOHU\HULQHJo

GHGHNW|UOHULNXOODQPD\ÕJHUHNWLULNLEXGHYUHOHULQGDKDEDVLWROPDVÕQÕVD÷ODU%XWDU]

ELU \DNODúÕPÕQ oRN VD\ÕGD ID\GDVÕ YDUGÕU øON RODUDN JHQLúEDQW gereklilikleri pasif HOHPDQODUODNROD\OÕNODVD÷ODQDELOLU$\UÕFD-SRUWKRPRGLQ\DSÕVÕGDKDPDVUDIOÕDOÕFÕ- YHULFLOHUGHQ NDoÕQDELOPH\L VD÷ODU ELU homodin 6-SRUW DOÕFÕQÕQ EORN úHPDVÕ DúD÷ÕGD

VXQXOPXúWXU

ùHNLO8. 6-SRUWGLUHNWoHYULPDOÕFÕVÕ

6-SRUWXQDQDDYDQWDMÕRF devrHOHULQROGXNoD\NVHNIUHNDQVEDQGJHQLúOL÷LGLU'L÷HU

DYDQWDMÕ LVH VÕIÕU DUD IUHNDQVÕ PLNVHU WDEDQOÕ DOÕFÕ\D EHQ]HUGLU |UQH÷LQ WHN \HUHO

RVLODW|UYHKD\DOEDVWÕUPDILOtresiz). 6-SRUWDOÕFÕ-YHULFL \DSÕVÕ \D]ÕOÕPWDEDQOÕWHOVL]

(SDR XOWUDJHQLúEDQWOÕVLVtem (UWB) ve milimetre GDOJDJLELELUoRNX\JXODPDODUÕQ

JHUoHNOHQPHVLQLVD÷ODPDNWDGÕU

2.3.2.3. Mikrodalga u\JXODPDODUÕ

6-SRUW WHNQL÷L PLNURGDOJD LúDUHWOHULQ ID] YH JHQOL÷LQLQ |OoOPHVL JHUHNOL ROGX÷X

PLNURGDOJD X\JXODPDODUÕ LoLQ E\N SRWDQVL\HOH VDKLSWLU En \D\JÕQ X\JXODPD ELU

'87¶XQ \DQVÕPD NDWVD\ÕQÕQ KHVDSODQPDVÕGÕU *HOHQ ELU LúDUHWLQ \|Q ELOJLVLQL HOGH

HWPHNGHELUEDúNDX\JXODPDGÕU

$úD÷ÕGD -SRUW WHNQL÷LQL NXOODQDQ ELU UDGDU X\JXODPDVÕ YDUGÕU %X WHNQRORML GúN

PDVUDIOÕ YH \NVHN SHUIRUPDQVOÕ UDGDU LoLQ YH |]HOOLNOH RWRPRELO HQGVWULVLQGH

NXOODQÕODELOPHNWHGLU $\UÕFD \DNÕQ DODQ YH SRODUL]DV\RQ |OoPQ NDSVD\DQ DQWHQ

|OoPOHUL-SRUWWHNQRORMLVL\OHJHUoHNOHQHELOLU

ùHNLO9. 6-SRUWWHNQRORMLVLLOHELUUDGDUX\JXODPDVÕ

<NVHNJoX\JXODPDOUÕQGD EXWHNQRORML\DSÕVÕLWLEDULLOHLOJLoHNPHNWHGLU%XQXQ

\DQÕQGDoptik sistemlerde de 6-SRUW\DSÕVÕQÕQNXOODQÕOGÕ÷ÕX\JXODPDODUPHYFXWWXU

Bg/h0 3. 6-PORT REFLEKTOMETRE TASARIMI

3.1. *LULú

6-SRUW WHNQL÷L LOH LOJLOL oDOÕúPDODU LON RODUDN  VHQHVLQGH Engen ve Hoer WDUDIÕQGDQEDúODWÕOGÕ2]DPDQGDQEHULELUoRNDUDúWÕUPDFÕ-SRUWWHNQL÷LNRQXVXQGD

WHRULWLN YH SUDWLN RODUD DUDúWÕUPD\D GDKLO ROGX %X WHNQL÷LQ DQD DYDQWDMÕ HPSHGDQV

|OoPQ Jo YH JHULOLP JLEL VDGHFH VNDODU |OoP LOH JHUoHNOHúWLUHELOPHVLGir. Faz

|OoPQH JHUHN \RNWXU YH EX VD\HGH IUHNDQV LQGLUJHPHVLQH GH JHUHN \RNWXU %X

EDVLWOLN GRQDQÕP JHUHNOLOLNOHULQL PLQLPL]H HGHU YH PDVUDIÕ D]DOWÕU $\UÕFD -port WHNQL÷L LOH oRN SRUWOX |OoPOHU \DSÕODELOLU YH EXQXQ \DQÕQGD Jo |OoPOHUL GH

JHUoHNOHúWLrilir.

3.2. 6-Port Reflektometre Analizi

$úD÷ÕGDNL úHNLOGH DQDOL]L \DSÕOPDN LoLQ  EDVLWOHúWLULOPLú WHPHO ELU -port UHIOHNWRPHWUHJ|UOPHNWHGLU 6-SRUWUHIOHNWRPHWUHSRUWXPLNURGDOJDND\QD÷ÕQD

SRUWXWHVWL\DSÕOPDNLVWHQHQFLKD]D'87YHGL÷HUSRUWXQDGD''''Jo

GHGHNW|UOHULQLQ ED÷ODQGÕ÷Õ JHQHOOLNOH VÕUDGDQ ]DPDQD ED÷ÕPOÕ ROPD\DQ OLQHHU YH

pasif mikrodalga jonksiyonudur.

$úD÷ÕGDNL úHNLOGHaive b_i, i 1, 2,..., 6 RODFDNúHNLOde 6-SRUWMRQNVL\RQXQGDVÕUDVÕ\OD

QRUPDOL]HHGLOPLúJHOHQYH\DQVÕ\DQJHULOLPOHULLIDGHHWPHNWHGLU.

ùHNLO 6-port reflektometre

. a_ive b_i6-SRUWMRQNVL\RQXQVDoÕOPDSDUDPHWUHOHULLOHúX\ROODLOLúNidedir:

b S a

  (3.1)

Burada S [¶OÕNNRPOHNVVD\ÕODUGDQROXúDQPDWULVLNHQb (b b1, 2,...,b6)

 ve

1, 2 6

( ,..., )

a a a a

 úHNOLQGHGLU<DQÕVPDNDWVD\ÕVÕDúD÷ÕGDNLúHNLOGHGLU

, 3, 4,5 6

i i

i

a i ve

* b _(3.2)

(3.2), (3 GHQNHOHPL LOH ELUOHúWLULOGL÷LQGH YH ED]Õ FHELUVHO LúOHPOHU VRQXFXQGD

DúD÷ÕGDNLHOGHHGLOLU

11 12 13 3 15 4 15 5 16 6

1

21 22 23 3 24 4 25 5 26 6

2

31 32 33 3 34 4 35 5 36 6

41 42 43 3 44 4 45 5 46 6

51 52 53 3 54 4 55 5 56 6

61 62 63 3 63 4 65 5 66 6

( 1)

0

( 1)

0

( 1)

0

( 1)

0

s s s s s s

b

s s s s s s

b

s s s s s s

s s s s s s

s s s s s s

s s s s s s

* * * *

ª

ª º« » * * * *

« »« » *  * * *

« » * *  * *

« »« » * * *  *

« » * * * * 

¬ ¼

1

2

3

4

5

6

a a b b b b º ª º

« » « »

« » « »

« » « »

« » « »

« » « »

« » « »

« » « »

« » « »

¬ ¼ ¬ ¼

(3.3)

<XNDUÕGDNLPDWULVLQo|]PDúD÷ÕGDYHULOPLúWLU

1 11 1 12 2

a m b m b (3.4a)

2 21 1 22 2

a m b m b (3.4b)

ve

2 2 2 2

0

i i i i i i

P b A a B b P A * q (3.5)

Burada m_ij, (3¶WHWDQÕWÕODQPDWULVLQWHUVLGLU3RUW¶\HED÷ODQPÕú'87¶LQ\DQVÕPD

NDWVD\ÕVÕúXúHNLOGHGHGLU

2

2

a

* b _(3.6)

(3GHQNHOHPLNXOODQÕODUDN3.5), (3LOHGH÷LúWLULOLUVH

2 ( ) ,2 3, 4,5 6

i

i i i i

i

b h k b h q b i ve

h

§ ·

*  * 

¨ ¸

© ¹ (3.7)

elde edilir ki burada ELOLQPH\HQNDWVD\ÕODUDúa÷ÕGDNLúHNLOGHGLU

1 22 1

2

21 21

i , i i

i i i i

i

m m m k

h k m ve q

m  m h _(3.8)

DiJoGHGHNW|UOHULWDUDIÕQGDQDEVRUEHHGLOHQJoúX úHNLOGHKHVDSODQDELOLU

2 2

2 2 2 2 2 2 2

2 2

1

i i i i

i i i i i i i

P v b a

P v h q b D q b



 * *  *  (3.9)

<XNDUÕGDNLdenklemde viGHGHNW|UNDUDNWHUL]HHGHQELUVNDOHUSDUDPHWUHGLUYH

i hi vi i i ve

D  * (3.10)

úHNOLQGHLIDGHHGLOLU

(3 QXPDUDOÕ GHQNOHP LNLQFL GHUHFHGHQ ELU GHQNOHPGLU YH heU ELU Jo RNXPDVÕ

YDVÕWDVÕ\OD '87¶LQ \DQVÕPD NDWVD\ÕVÕ * LOLúNLOHQGLULOLU %X GHQNHOHPOHU D\QÕ

]DPDQGD NDOLEUDV\RQ WHNQLNOHULQLQ EDúODPD QRNWDODUÕQÕ ROXúWXUXUODU %XUDGD GLNNDW

HGLOPHVL JHUHNHQ QRNWD EX GHQNOHPOHU ]DPDQGDQ ED÷ÕPVÕz, pasif ve lineer 6-port MRQNVL\RQXLOHYHJoGHGHNW|UOHULQLQJLULúHPSHGDQVÕYHND\QD÷ÕQLoHPSHGDQVÕJLEL

NÕVÕWODPDODUROPDGDQHOGHHGLOPLúWLU

*o GHGHNW|UOHULQLQ -SRUW MRQNVL\RQXQ oÕNÕú SRUWODUÕ LOH PNHPPHO úHNLOGH

X\XPODQGÕ÷ÕGXUXPGD* _i 0),q_iQRNWDGH÷HUOHUL-port jonksiyonun S parametreleri NXOODQÕODUDNGR÷UXGDQ hHVDSODQDELOLU%XGXUXPGDDúD÷ÕGDNLGHQNOHPOHU\D]ÕODELOLU

2 21 1 22 2

b s a s a (3.11)

Genel ifade ile

1 1 2 2, 3, 4,5 6

i i i

b s a s a i ve (3.12)

2 2

a *b ROGX÷XQXELOLQGL÷LQGHQGHQNOHPLQGHNLa1NXOODQÕODUDNHOLPLQH

HGLOHELOLU$UGÕndan (3.7) bilgisLLOHDúD÷ÕGDNL denkelem elde edilir:

2 21 22 1 2

21 22 1 2 21

i i i

i i

i i

s s s s s

h ve q

s s s s s



 ^(3.13)

3.2.1. 6-Port reflektometrenin ikinci dereceden modeli

$úD÷ÕGDEDVLWELU-SRUWUHIOHNWRPHWUHQLQG|UWJoGHGHNW|UQGHQRNXQDQGH÷HU

YHULOPLúWir:

2 2 2

2 , 3, 4,5 6

i i i

P D * q b i ve (3.14)

P4, P₅ve P₆; P₃LOHQRUPDOL]HHGLOGL÷LQGHoWDQHED÷ÕPVÕ]JoGHQNOHPLDúD÷ÕGDNL

úHNLOGHHOGHHGLOLU

2 2

3 3

, 4,5 6

i i

i i

P q

P i ve

P P ^{* }q

*  ^(3.15)

Burada

3 i i

P D

D ^(3.16)

úHNOLQGHGLU

(3.15 GHQNOHPLQGHQ DQODúÕODFD÷Õ ]HUH WDP ELU 6-port reflektometre modellemek LoLQ  DGHW JHUoHO YH ELUELULQGHQ ED÷ÕPVÕ] SDUDPHWUHOHU JHUHNOLGLU $\UÕFD EXUDGD

J|UOHFH÷L]HUH*DGHWELOLQPH\HQOLGHQNOHPLQo|]PGU

(3.15) denklemi alternatif RODUDN DúD÷ÕGDNL úHNLOGH \D]ÕODELOHQ ELU oHPEHU

denklemidir [18]:

2 2

, 4,5 6

i i

R * Q i ve (3.17)

<XNDUÕGDNL GHQNOHPGH * G]OHPLQGH oHPEHULQ PHUNH]L YH \DUÕoDSÕ VÕUDVÕ\OD

DúD÷ÕGDNLJLELGLU

2

2

*

3 3

2

2 2

3 3

i i

i

i

i i

p q

q q

Q p

q q

P P





(3.18a)

2

2

3 3

2

2 2

2 2

3 3

i i i

i

i

i i

p q

q q

R

p

q q

P P

P

 

§ ·



¨ ¸

¨ ¸

© ¹

(3.18b)

$úD÷ÕGDNLúHNLO.15GHQNOHPLQLQJUDILNVHOELUJ|VWHULPLGLU<DQVÕPDNDWVD\ÕVÕ*, PHUNH]LYH\DUÕoDSÕVÕUDVÕ\ODQiveR_iRODQoDGHWoHPEHULQNHVLúPHQRNWaVÕGÕU

ùHNLO 6-SRUWGXUXPGHQNOHPOHULQJUDILNVHOo|]P

 GHQNOHPOHULQGHQ DQODúÕODFD÷Õ ]HUH VÕUDGDQ ELU -port reflektometre LoLQ

UHIOHNWRPHWUH NDUDNWHUL]H HGHQ o DGHWQiQRNWDODUÕ*G]OHPLQGH JHUoHNOHúWLULOHQ

JoRNXPDODUÕGÕU%XJoRNXPDODUÕ SRUWDWDNÕODQ'87LOHGR÷UXGDQLOLúNLOLGLU

3.3. Hata Hesaplama

*HUoHNELUUHIOHNWRPHWUHDúD÷ÕGDNLúHNLOGHYHULOGL÷L]HUHLGeal bir reflektometreye ELUKDWDNXWXVXD÷ÕQÕQHNOHQPHVLLOHHOGHHGLOHELOLU

ùHNLO3. GHUoHNELUUHIOHNWRPHWUHQLQKDWDNXWXVXD÷ÕQÕQHNOHQPHVLLOHPRGHOOHQPHVL

*|PO\DQVÕPDNDWVD\ÕVÕ w \DOÕQ\DQVÕPDNDWVD\ÕVÕ*LOHúXúHNLOGHLOLúNLGHGLU

1

d e

w c

* 

*  ^(3.19)

Burada d (s s_{11 22}s s_{21 12}), e s₁₁ve c s₂₂¶GLU YH EXd, e ve cNDWVD\ÕODUÕ iki SRUWOXD÷ÕQkompleks parametreleridir ve bunlar yuNDUÕGDNLúHNLOGHJ|VWHULOGL÷L]HUH

ideal bir 6-SRUW UHIOHNWRPHWUHQLQ |OoP G]OHPL LOH JHUoHN ELU -port UHIOHNWRPHWUHQLQ|OoPG]OHPLDUDVÕQGDJHoLúLPRGHOOHU

3UDWLNWHNÕVDGHYUH-DoÕN-\NWHNQL÷L62/7JHQHOOLNOH-SRUWUHIOHNWRPHWUHQLQ|OoP

G]OHPL WHUPLQDOLQLQ NRDNVL\HO ROGX÷X GXUXPODUGD NXOODQÕOÕU ho DGHW KDWD NXWXVX

parametresinin ELU IRQNVL\RQX RODUDN \DOÕQODúWÕUÕOPÕú \DQVÕPD NDWVD\ÕVÕ LIDGHVL úX

úHNLOGHGLU

e w cw d

* 

 ^(3.20)

3.4. 6-3RUW5HIOHNWRPHWUH7DVDUÕP.riterleri

gQFHNLE|OPOHUGHLIDGHHGLOG÷LJLEL-port reflektomHWUHPLNURGDOJDLúDUHWND\QD÷Õ

6-SRUWMRQNVL\RQYHG|UWDGHWJoGHGHNW|UQLoHULU-port jonksiyonu bir referans SRUWXQX LoHUGL÷L GXUXPODUGD UHIOHNWRPHWUHQLQ LúOHYLQL \|QHWHQ WHPHO LOLúNL úX

úHNLOGHGLU

2 2

3

, 4,5 6

i

i i i

p P q i ve

P P *  _(3.21)

Burada p_i  QRUPDOL]H HGLOPLú RNXQPXú Jo GH÷HUL Pi² ve q_i ise 6-port reflektometreyi karakterize eden parametreler ve *GD '87¶LQ kompOHNV \DQVÕPD

NDWVD\ÕVÕGÕU$\UÕFDEXQODUNDOLEUDV\RQSDUDPHWUHOHUL\OHGHLOLúNLOLGLU

6-SRUW MRQNVL\RQX WDVDUODPDQÕQ LON DGÕPÕP_i²GH÷HUOHULQLQ YH*G]OHPLQGHqi_¶QLQ

SR]LV\RQODUÕQÕQVHoLOPHVLGLUGHQNHOHPLQGHQDoÕNoDJ|UOHFH÷L]HUHP_i²_Jo

GHGHNW|UOHULQLQ JLULúLQGHNL Jo VHYL\HOHULQL EHOLUOH\HQ RUDQVDO IDNW|UGU *HQHOOLNOH

bu parametreler 6-SRUW MRQNVL\RQXQ G|UW |OoP SRUWODUÕQD \HUOHúWLULOPLú Jo

GHGHNW|UOHULQLQJoGLQDPLNDUDOÕ÷ÕQÕVD÷OD\DFDNúHNLOGHD\DUODQÕU%X\]GHQ-port MRQNVL\RQX WDVDUÕPÕQGD HQ |QHPOL KHGHIOHUGHQ ELULVL*G]OHPLQGHqiQRNWDODUÕQÕQ

SR]LV\RQODUÕQÕQVHoLPLGLU>19].

3.4.1. Optimum 6-Port reflektometre

6LPHWULN D\DUODPDODUD J|UH WHUFLK HGLOHQ -port jonksiyonunqi QRNWDODUÕQÕQ VDELW

|OoP GR÷UXOX÷X VD÷OD\DQ RSWLPDO SR]LV\RQODUÕ PHUNH]L*G]OHPLQLQ PHUNH]LQGH

RODQELUHúNHQDUoJHQLQN|úHOHULGLU%XGXUXPGDúXHOGHHGLOLU

4 5 6

q q q (3.22)

ve q_i QRNWDODUÕ DUDVÕQGDNL ED÷ÕO ID] IDUNÕ ⁰ ROPDOÕGÕU Sadece qi QRNWDODUÕQÕQ

JHQOL÷LQLQ EHOLUOHQPHVLQGH ELU VHUEHVWOLN PHYFXWWXU <DQVÕPD NDWVD\ÕVÕ* o WDQH

oHPEHULQ NHVLúPHVL\OH EHOLUOHQG÷LQGHQ EX oHPEHUOHUL PHUNH]OHUL oRN E\N \D GD

oRN NoN ROPDVÕ GXUXPXQGD KDWDOÕ VD\ÕVDO GXUXPODUD VHEHS ROXU %XQXQ \DQÕQGD

q ¶QXQ 6PLWK DED÷ÕQÕQ LoLQGHQ VHoLOPHVL * qi GXUXPXQGD WHNOLOLN YH |OoP

SUREOHPOHULQH VHEHS ROXU %XQODUGDQ GROD\Õ -SRUW MRQNVL\RQXQ RSWLPDO WDVDUÕPÕ

DúD÷ÕGDNLúHNLOGHLIDGHHGLOLU

4 1.5 0^o

q | ‘T (3.23a)

5 1.5 ( 0^o 120 )^o

q | ‘T  (3.23b)

ve

6 1.5 ( 0^o 120 )^o

q | ‘T  (3.23c)

Burada

T

3.5. 0LNURúHULW7DEDQOÕ5HIOHNWRPHWUH6LPODV\RQX

gQFHNL E|OPOHUGH DQDOL]L \DSÕOPÕú -SRUW UHIOHNWRPHWUH |OoP SRUWXQD '87

WDNÕOÕUNHQ FLKD]ÕQ NRPSOHNV \DQVÕPD NDWVD\ÕVÕQÕ VDGHFH Jo |OoP \DSDUDN

hesaplayabilmektediU *HUoHNOHúWLULOHFHN UHIOHNWRPHWUHQLQ VLPODV\RQX \DSÕODUDN

UHWLP |QFHVL NDUúÕODúÕODELOHFHN SUREOHPOHU |QFHGHQ EHOLUOHQHELOLU YH L\LOHúWLUPHOHU

\DSÕODELOLU

%XDPDoODUHIOHNWRPHWUHQLQVLPODV\RQXLoLQ$JLOHQWILUPDVÕQÕQ$GYDQFHG'HVLJQ

System (ADS) proJUDPÕ NXOODQOÕPÕúWÕU $'6 GL÷HU ED]Õ PXDGLO SURJUDPODUD J|UH

NXOODQÕFÕ\D KHP LGHDO RUWDPÕ KHP GH JHUoHN RUWDPÕ VLPOH HWPH RODQD÷Õ YHULUNHQ

ROGXNoDJHQLúNRPSRQHQWYHFLKD]NWSKDQHVLQHVDKLSWLU

*HUoHNOHQHFHNUHIOHNWRPHWUHKHPWHVWDúDPDVÕGDKDEDVLWKHPGHUHWLPLGDKDVDGH

ROPDVÕDPDFÕ\ODLNL\HE|OQPúWU%LULQFLE|OP'87¶LQUHHONÕVPÕQÕLNLQFLE|OP

LVHLPDMLQHUNÕVPÕQÕKHVDSODPDNWDGÕU7DVDUODQDQUHIOHNWRPHWUHVDGHFHZLONLQVRQJo

E|OFOHULNXOODQÕODUDNWDVDUODQPÕúWÕU*HUHNOLID]ND\PDODUÕLoLQ LVHJHFLNPHKDWODUÕ

RODUDNPLNURúHULWKDWODUNXOODQÕOPÕúWÕU

5HIOHNWRPHWUHGHWHPHOHOHPDQRODUDNNXOODQÕODQJoE|OFQQVLPODV\RQoÕNWÕODUÕ

DúD÷ÕGDNLúHNLOOHUGHJ|UOHELOLU

ùHNLO %LUDúDPOÕZLONLQVRQJoE|OFV-parametrleri

Bu ilk úHNLOGHQ DQODúÕODFD÷Õ ]HUH Jo E|OF PHUNH] IUHNDQV  *+] RODFDN

úHNLOGH YH SRUWODUÕ HúLW E|OPH RUDQÕQD VDKLS RODFDN úHNLOGH WDVDUODQPÕúWÕU  *+]

EDQGÕ ER\XQFD HúLW E|OPH RUDQÕQÕ VD÷ODPDNWDGÕU YH QHUHGH\VH KLo oHYULP ND\EÕ

\RNWXU$\UÕFDs11,s₂₂ve s₃₃paremetreleri band boyunca -15 G%¶LQDOWÕQGDGÕU%XJo

E|OFQQWPSRUWODUÕQÕQ\HWHULQFHX\XPOXROGX÷XQXJ|VWHUPHNWHGLU$úD÷ÕGDLVH

D\QÕ IUHNDQVWD WDVDUODQPÕú IDNDW LNL DúDPDOÕ ELU ZLONLQVRQ Jo E|OFQQ V- SDUDPHWUHOHULJ|UOPHNWHGLU

ùHNLO øNLDúDPOÕZLONLQVRQJoE|OFV-parametrleri

øNLDúDPDOÕZLONLQVRQJoE|OFGDKDJHQLúEDQWWDoDOÕúPD\DRODQDNYHUPHNWHGLU

<XNDUÕGDNLúHNLOGHQGHDQODúÕODFD÷Ձ]HUHWHNDúDPODÕJoE|OF\H J|UHEDQW

bayunca uyumu son derece iyidir.

3.5.1. 6-port reflektometre sLPODV\RQúHPDVÕ

%LU |QFHNL E|OPGH GH GH÷LQLOGL÷L ]HUH GHYUH LNL DúDPDGD VLPOH HGLOPLú YH

DUGÕQGDQUHWLOPLúWLUøONGHYUH, \DQVÕPDNDWVD\ÕVÕ *¶QÕQUHHONÕVPÕQÕ|OoHUNHQGL÷er GHYUHLPDMLQHUNÕVPÕ|OoHU$úD÷ÕGDEXGHYUHOHUGHQUHHONÕVPÕ|OoHQGHYUHQLQ $'6¶WH

oL]LOPLúúHPDODUÕ J|UOHELOLUøNLQFLGHYUHLONLQHEHQ]HPHNWHROXSVDGHFHporttaki JoE|OFLNLDúDPDOÕGÕUYHJHFLNPHKDWODUÕIDUNOÕGÕU

ùHNLO Tasarlanan reflektometrenin $'6VLPODV\RQXdHYUHúHPDVÕ

YDQVÕPD NDWVD\ÕVÕ |OoP LoLQ \DSÕODQ bu devreler sadece ZLONLQVRQ Jo

E|OFOHULQGHQ YH ID] IDUNODUÕ LoLQ JHFLNPH KDWODUÕQGDQ ROXúXU Burada P1, mikrodalga kaynak LúDUHWLQ JLULú SRUWX P2 \DQVÕPD NDWVD\ÕVÕ |OoOPHN LVWHQHQ

FLKD]ÕQWDNÕOGÕ÷ÕSRUW3LVHUHIHUDQVSRUWXGXU.DODQLNLSRUW3YH3LVH\DQVÕPD

NDWVD\ÕVÕQÕQ UHHO NÕVPÕQÕQ EDVLW ELU PDWHPDWLNVHO LúOHPOH KHVDSODPD LúOHPL \DSÕODQ

SRUWODUGÕU%XPDWHPDWLNVHOGHQNOHP* *  *1 j 2LNHQDúD÷ÕGDLIDGHHGLOPLúWLU

3 4

5

4 , 1 2

i

P P

i ve P

*  (3.24)

s-SDUDPHWUHOHULFLQVLQGHQDúD÷ÕGDNLúHNLOGHGHLIDGHHGLOHELOLU

1 1 2 2

2

2 2 2 2

31 41 31 41

2 2

511 51

4 s s s s

x j

s s

§   ·

¨ ¸

* 

¨ ¸

© ¹

(3.25)

3.5.2. 6LPODV\RQsRQXoODUÕ

%LU|QFHNLE|OPGHDQDOL]L\DSÕODQ-port reflektometre jonksiyonunda 3. port ve 4.

pRUWWD J|UOHQ Jo GH÷HUL  SRUWD WDNÕODQ '87¶LQ JHQHO NDUDNWHULVWLN HPSHGDQVD

uyumuna g|UHGH÷LúLNOLNYHUPHNWHGLU.XOODQÕODQ\DSÕGDNDUDNWHULVWik empedans, Z0, 50 ohmdur.

'HYUH\LWHVWHWPHNYHGDKDVRQUDVÕQGDNDOLEUDV\RQGDNXOODQPDN]HUH'87RODUDN

DoÕN GHYUH NÕVD GHYUH YH X\XPOX \N NRQPXúWXU <DQVÕPD NDWVD\ÕVÕ DúD÷ÕGDNL

\DQVÕPDNDWVD\ÕVÕGHQNOHPLJHUH÷LQFHVÕUDVÕ\OD1, -YHoÕNPDOÕGÕU

0

0 L L

Z Z

Z Z

* 

 (3.26)

Burada Z_LNRPOHNV\NWU

6LPODV\RQGDGHYUH\LWHVWHWPHNDPDFÕ\ODNXOODQÕPNROD\OÕ÷ÕDoÕVÕQGDQNRQQHNW|UO

G%¶OLNELU]D\ÕIODWÕFÕNXOODQÕOPÕúWÕU%X]D\ÕIODWÕFÕQÕQ\DQVÕPDNDWVD\ÕVÕQÕQJHQOL÷L

LGHDOúDUWODUGDoÕNPDOÕGÕU$úD÷ÕGD\NRODUDNDoÕNGHYUHNÕVDGHYUHRKPYH

 G% ]D\ÕIODWÕFÕ NRQGX÷XQGD HOGH HGLOHQ \DQVÕPD NDWVD\ÕODUÕQÕQ JHQOL÷L J|UOHELOLU.

)UHNDQVDUDOÕ÷ÕRODUDN-*+]DUDOÕ÷ÕVHoLOPLúWLU

ùHNLO¶GHDQODúÕODFD÷Ձ]HUHDoÕNGHYUHYHNÕVDGHYUH\NOHULQGH\DQVÕPDNDWVD\ÕVÕ

¶H oRN \DNÕQGÕU %X GHPHN ROX\RU NL EX \NOHUH JHOHQ LúDUHWLQ QHUHGH\VH WDPDPÕ

\DQVÕPÕúWÕU%XQXQ \DQÕQGD \NRODUDNX\XPOXELU \NED÷ODQGÕ÷ÕQGDLVH \DQVÕ\DQ

LúDUHWLQROGXNoDNoNROGu÷XRKP¶OXN\NQJUDIL÷LQGHQJ|UOPHNWHGLU

ùHNLO $'6¶WHWDVDUODQDQUHIOHNWRPHWUHQLQVPODV\RQVRQXoODUÕ

<NRODUDNG%¶OLN]D\ÕIODWÕFÕ NRQGX÷XQGDLVHVRQXoLGHDORODQGH÷HULQH\DNÕQ

oÕNPÕú DPD ED]Õ IUHNDQVODUGD GR÷UXOXNWWDQ VDSPDODU ROPXúWXU %X VDSPDODU

NXOODQÕODQJoE|OFOHULQLQYHLOHWLPKDWODUÕQÕQNXVXUODUÕQGDQROXúPDNWDGÕU%XQODU

GD E|OP ¶WH D\UÕQWÕVÕ DQODWÕODQ KDWD KHVDSODPD \|QWHPL LOH NDOLEUH HGLOPLú YH

hatalar miniPL]HHGLOPLúWLU

6RQXo RODUDN  *+] PHUNH] IUHNDQVÕQGD WDVDUODQDQ UHIOHNWRPHWUH \DNODúÕN 

*+]EDQGJHQLúOL÷LQGHVRQGHUHFHL\LoDOÕúPDNWDGÕU

Bg/h04. REFLEKTOMETRE G(5d(./(10(6ø

4.1. *LULú

0LNURGDOJDGHYUHOHULQGHNXOODQÕODFDNDNWLIYHSDVLI NRPSRQHQWOHULQVHoLOLPLE\N

|QHP WDúÕPDNWDGÕU 6HoLPGH HQ |QHPOL SDUDPHWUHOHUGHQ ELULVL oDOÕúÕODQ IUHNDQVWÕU

dQNSDVLIYHDNWLIGHYUHOHUKHUIUHNDQVWDD\QÕSHUIRUPDQVWDoDOÕúPD]ODU%X\]GHQ

JHQLúEDQWODUGDoDOÕúPDN]RUGXU

g]HOOLNOHLoLQGHLOHWLP KDWODUÕLoHUHQGHYUHOHUGH\NVHNIUHNDQVODUGDoDOÕúPDNGDKD

]RUOXNODU JHUHNWLULU dQN \NVHN IUHNDQVODUGD GDOJD ER\X NÕVD ROGX÷X LoLQ ELULP

KDWDODU VRQXFXQGD PH\GDQD JHOHELOHFHN ER]XOPDODU \NVHN IUHNDQVODUGD GDKD

ID]ODGÕU

Mikrodalga devrelerinde devrHHOHPDQODUÕQÕQ\HUOHúWLULOGL÷LPDO]HPHGHE\N|QHP

WDúÕU 0DO]HPHQLQ ED÷ÕO GLHOHNWULN NDWVD\ÕVÕ oDOÕúÕODQ EDQWWD YH NDUWÕQ KHU\HULQGH

KRPRMHQ úHNLOGH ROPDOÕGÕU $\UÕFD VÕFDNOÕN GH÷LúLPOHULQH GH WROHUDQV

J|VWHULOHELOPHOLGLU %XQODUÕQ \DQÕQGD LVH PDVUDI GD J|] |QQGH WXWXOPDOÕGÕU NL

\XNDUÕGDNL |]HOOLNOHULQ KHSVLQH VDKLS ELU PDO]HPHOHU \HUL JHOGL÷LQGH GHYUHQLQ HQ

SDKDOÕELOHúHQLRODELOPHNWHGLU

4.2. 'HYUHQLQhUHWLOPHVL

<XNDUÕGD GH÷LQLOHQ EX NRúXOODU J|] |QQH DOÕQGÕ÷ÕQGD oDOÕúPD IUHNDQVÕ   *+]

VHoLOPLúWLU %X IUHNDQVODUGD oDOÕúÕODELOHFHN XFX] PDO]HPH EXOPDN GDKD NROD\GÕU

'HYUH HQ VÕN NXOODQÕODQ PDO]HPHOHUGHQ )5- PDO]HPHVLQH EDVÕOPÕúWÕU %X

PDO]HPHQLQ ED÷ÕO GLHOHNWULN NDWVD\ÕVÕ

H

LNHQLOHWNHQEDNÕUÕQNDOÕQOÕ÷ÕLVHPLNURQGXU

'HYUHGHNXOODQÕODQwLONLQVRQJoE|OFOHULQGHNXOODQÕODQGLUHQo RODUDNNÕOÕID

VDKLS GLUHQoOHU NXOODQÕOPÕúWÕU 'HYUHQLQ WHVWL LoLQ LVH 60$ NRQQHNW|UOHU WHUFLK

HGLOPLúWLU $úD÷ÕGD GHYUHQLQ UHWLOPLú 60$¶ODUÕ WDNÕOPÕú úHNOL J|UOHELOLU %X LON

devre *¶QLQUHHONÕVPÕQÕ|OoHQGHYUHGLU

ùHNLO <DQVÕPDNDWVD\ÕVÕQÕQUHHONÕVPÕQÕ|OoHQUHIOHNWRPHWUH

<XNDUÕGDNLGHYUHLOH3¶\HWDNÕODQD\JÕWÕQ\DQVÕPDNDWVD\ÕVÕVÕQUHHONÕVPÕ|OoOHELOLU

Burada P1 ELULúDUHWND\QD÷ÕQD3¶GH'87¶HED÷ODQÕU3YH3LVHELUJo|OoHUH

ED÷ODQDELOLU%XoDOÕúPDGD|OoPNROD\OÕ÷ÕROPDVÕDoÕVÕQGDQEXSRUWODUELUYHNW|UD÷

DQDOL]|UQHED÷ODQPÕúWÕU

$úD÷ÕGD \HU YHULOPLú GHYUH LVH \XNDUÕGDNLQH EHQ]H\HQ IDNDW JHFLNPH KDWODUÕ YH

'87¶LQED÷ODQGÕ÷ÕSRUWWDNLZLONLQVRQJoE|OFQQLNLDúDPaOÕVÕ LOHGH÷LúWLOPLúELU

devredir.

ùHNLO <DQVÕPDNDWVD\ÕVÕQÕQLPDMLQHUNÕVPÕQÕ|OoHQUHIOHNWRPHWUH

4.3. Devrenin Analizi

$úD÷ÕGDNLúHNOHJ|UHJLULúWHYHULOHQLúDUHWLQJHQOL÷LQH a denirse DUT portuna gelen GDOJDQÕQJHQOL÷LLNLDGHWwLONLQVRQJoE|OFGHQJHoWL÷LLoLQ^{a/ 2}olur.

ùHNLO %LULQFLGHYUHLoLQUHIOHNWRPHWUHGHJoDNÕúÕ

'87¶WHQ \DQVÕ\DUDN JHUL G|QHQ GDOJD LVH ja*/ 2 olur. Buradaki j NDWVD\ÕVÕ ID]

IDUNÕQGDQ1/ 2 NDWVD\ÕVÕ LVH LúDUHWLQ HúLW LNL JFH E|OQPHVLQGHQ JHOPHNWHGLUBu

\DQVÕ\DQGDOJDLGHDOGHELULQFLSRUWDXODúDPD]*HUoHNWHLVHZLONLQVRQJoE|OFQQ

izRODV\RQXNDGDU]D\ÕIOD\DUDNXODúÕUNLEXJ|]DUGÕHGLOHELOLU6RQXoRODUDN3¶HYH

3¶H'87¶WHQ\DQVÕ\DUDNJHOHQGDOJDQÕQJHQOL÷L ja* 4 2*LULúND\QD÷ÕQGDQJHOHQ

GDOJDQÕQ JHQOL÷L LVH 3¶WHja 2 2_{YH 3¶WH} ja 2 2olur. Burada sRQ Jo E|OF

DVOÕQGDELUOHúWLULFLRODUDNoDOÕúÕU

*|UOG÷JLEL3SRUWXLOH3SRUWXDUDVÕQGDO/ 2NDGDUOÕNELUID]IDUNÕYDUGÕU