Malzeme Karakterizasyonunda Temassız Ölçüm Yöntemi (Free Space Method)

Malzeme Karakterizasyonunda Temassız Ölçüm Yöntemi (Free Space Method)

 

Temassız ölçüm yönteminde (free space method), mikrodalga enerjisini bir plakaya, malzeme tabakasına veya levhaya odaklamak için antenler kullanılarak ölçüm yapılır. Bu yöntem temassız gerçekleştiğinden yüksek sıcaklık ortamlarında test edilecek malzemelere de uygulanabilir. Şekil 1'de üstte yer alan görselde S-parametresi temazsız ölçüm düzeneği bulunurken, altta yer alan görselde NRL açısal temazsız ölçüm düzeneği bulunur.

Şekil 1 : Free space ölçüm düzeneği

 

Malzeme özellikleri

  • Büyük, düz ve paralel yüzeyli
  • Homojen numuneler

 

Yöntem özellikleri

  • Geniş frekans ölçüm aralığı
  • Temassız, çoğunlukla tahribatsız ölçümler
  • Hassas GRL kalibrasyonu
  • Yüksek sıcaklıklar için uygun
  • εr ve μr ölçümleri

 

Bu yöntemle ölçüm gerçekleştirebilmek için vektör network analizöre, uygun fikstürlere ve εrr sabitlerini hesaplayan yazılıma ihtiyaç duyulmaktadır. N1500A Materials Measurement Suite yazılımında temassız ölçüm yöntemi 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 bilgisayara olan ihtiyaç ortadan kalkar.

Ölçüm sırasında numuneye asla dokunulmadığı veya temas edilmediği için Şekil 2’de görüldüğü üzere yüksek sıcaklıktaki ölçümlerin temazsız ölçüm yöntemiyle yapılması kolaydır.

Şekil 2 : Yüksek sıcaklıkta temassız ölçüm yöntemi

Bu ölçüm kolaylıklarının yanı sıra network analizörünü temassız ölçüm için kalibre etmek ise zor bir süreçtir. Temassız ölçüm “konnektörsüz” gerçekleştirildiğinden, kalibrasyon standartlarında kendine özel problemler çıkabilmektedir. Yapılacak olan kalibrasyon, istenilen doğruluğa ve kolaylığa bağlı olarak yanıt kalibrasyonu gibi basit veya iki portlu kalibrasyon gibi karmaşık olabilir.

N1500A Materials Measurement Suite yazılımı içerisinde bulunan ölçüm paketi, GRL (Gated match, Reflect, Line) adı verilen temassız ölçüm kalibrasyon yöntemi sunmaktadır. Bu kalibrasyon yöntemi kullanım kolaylığını artırır ve TRM (Thru, Reflect, Match), TRL (Thru, Reflect, Line) gibi diğer bazı kalibrasyon yöntemlerine göre daha ekonomiktir. Bu yöntemin kullanılması için time domain opsiyonuna sahip bir network analizörü, uygun bir temassız ölçüm fikstürü ve bir metal kalibrasyon plakası gerekmektedir. Bu yöntem ayrıca, numune kenarlarındaki kırınım etkilerinden ve antenler arasındaki birden fazla artık yansımadan kaynaklanan hataları azaltan geçitli bir izolasyon/yanıt kalibrasyonu içerir.

Son olarak N1500A Materials Measurement Suite yazılımı tüm temassız ölçüm kalibrasyon yöntemlerini ve network analizör parametrelerini otomatik olarak ayarlayarak zamandan tasarruf ettirir. Kılavuzlu kalibrasyon sihirbazı özelliği ise sizi kalibrasyon işlemi boyunca yönlendirerek kolaylık sağlar.

Daha detaylı bilgi için Basics of Measuring the Dielectric Properties of Materials ve Six Dielectric Measurement Techniques For Materials Research uygulama notlarını inceleyebilirsiniz.

 
 
Yönetici | 05.05.2020 1160 Görüntüleme
 

Yorumlar
 
Henüz yorum bulunmamaktadır. İlk yorumu sen yazabilirsin. Yorum yazmak için tıklayın
Etiketler
 
Bu Kategorideki Diğer Yazılar
Whatsapp Online Telefon Numarası