Akademik Veri Yönetim Sistemi
micromachines, cilt.17, sa.63, ss.1-30, 2025 (Scopus)
Özet
Şerit hat (stripline) tipinde bir sirkülatör, magnetronlar gibi vakum elektron cihazlarının ilk düşük güç karakterizasyonu için kritik öneme sahiptir; ilk çalışma davranışı, salınım frekansı ve mod yapısının doğru biçimde ölçülmesini sağlarken, yansımaları en aza indirir ve analiz ekipmanlarını korur. Bu çalışmada, 2–4 GHz ve 3–4 GHz bantlarında çalışan, geniş bantlı iki adet S-band şerit hat sirkülatör prototipi tasarlanmış, üretilmiş ve deneysel olarak karakterize edilmiştir. Her iki yapıda da aynı ferrit malzemenin ve aynı kuplaj açısının kullanılmasıyla birleşik bir tasarım metodolojisi uygulanmış; bu sayede tedarik kolaylığı, maliyet düşüşü ve teknolojik standardizasyon sağlanmıştır. Bu yaklaşım ayrıca bant genişliği değişimlerinin sirkülatör davranışı üzerindeki etkisinin doğrudan değerlendirilmesine imkân tanımıştır. Tasarım hedefleri, %90’ın üzerinde iletim verimliliği, 15 dB’den büyük izolasyon ve 1.2:1 gerilim duran dalga oranı (VSWR) olarak belirlenmiştir. Manyetik alan haritalaması, düşük güç S-parametre ölçümleri ve yüksek güç testlerini içeren deneysel değerlendirmeler, her iki prototipin de bu şartları sağladığını ve kendi çalışma bantları boyunca tutarlı biçimde en az %90 iletim elde edildiğini doğrulamıştır. Ayrıca, yerli olarak üretilmiş bir ferrit ile ticari bir ferrit numunesi arasında karşılaştırmalı bir analiz gerçekleştirilmiş; malzeme özelliklerinin iletim kararlılığı ve yüksek güç davranışı üzerindeki etkileri ortaya konmuştur. Elde edilen sonuçlar, ortak bir ferrit malzeme kullanan geniş bantlı şerit hat sirkülatörlerin farklı S-band uygulamalarına uyarlanabileceğini ve RF sistemleri için pratik, maliyet etkin ve güvenilir bir çözüm sunduğunu göstermektedir.
Anahtar Kelimeler:
stripline circulator; broadband; ferrite materials; S-band; below-resonance operation; high-power RF measurements; magnetic field mapping; impedance matching; non-reciprocal devices