Malzeme karakterizayon yöntemlerinden biri olan iletim hattı yönteminde, malzeme koaksiyel airline veya dikdörtgen dalga kılavuzu gibi kapalı bir iletim hattının içerisine yerleştirilerek ölçüm alınır. Koaksiyel airline veya dikdörtgen dalga kılavuzu ölçüm yapılacak malzemenin numune tutucuları olarak kullanılır.
Bu yöntem 100 MHz’den 110 GHz’e geniş bir frekans aralığını kapsasa da pratikte 50 GHz’e kadar ölçümler yapılabiliyor. Malzeme numune tutucularının içerisine tam olarak sığdırılmalı ve boşluk kalmamalıdır. İletim hattı yöntemi, katı malzemelerin ölçümleri için uygundur. Ölçüm yapılacak malzeme pürüzsüz, düz bir yüzeye ve homojen bir yapıya sahip olmalıdır.
Malzeme özellikleri
Yöntem özellikleri
Koaksiyel airline fikstürleriyle ölçüm geniş bir frekans aralığını kapsar, ancak toroid şekilli bir numunenin üretilmesi zor bir işlemdir. (Şekil 1(a)). Dalga kılavuzu fikstürlerinde ise numunelerin üretilmesi daha kolaydır, ancak frekans kapsamı sınırlıdır. (Şekil 1(b)).
(a) (b)
Şekil 1 : 7 mm koaksiyel airline/numunesi ve X-bant dalga kılavuzu/numunesi
Bu yöntemle ölçüm gerçekleştirebilmek için vektör network analizöre, numune tutucuları olarak koaksiyel airline veya dalga kılavuzu fikstürlerına ve εr/μr sabitlerini hesaplayan yazılıma ihtiyaç duyulmaktadır. εr ve μr sabitleri yansıyan sinyal (S11) ve iletilen sinyal (S21) değerlerinden hesaplanır.
Şekil 2 : εr ve μr sabitlerinin hesaplanması
N1500A Materials Measurement Suite yazılımında iletim hattı yöntemiyle ölçüm paketi mevcuttur. Yazılım harici bir bilgisayara kurulabilir ve network analizör GPIB, LAN veya USB arayüzüyle bilgisayara bağlanabilir. Fakat daha kolay bir yöntem olarak ENA ve PNA serisi network analizörlerinde, yazılım doğrudan analizör içerisinde kullanılabilir ve böylece harici bir bilgisayara olan ihtiyaç ortadan kalkar.
Kısaca iletim hattı yöntemi, koaksiyel airline veya dalga kılavuzuna sığacak şekilde tasarlanmış katı malzemeler için en ideal yöntemdir. Malzemeyi, numune tutucularının kapalı iletim hattına yerleştirerek dielektrik sabiti ve geçirgenliğini ölçebilirsiniz.
Daha detaylı bilgi için Basics of Measuring the Dielectric Properties of Materials ve Six Dielectric Measurement Techniques For Materials Research uygulama notlarını inceleyebilirsiniz.
