FARKLI YAPI VE ÖZELLİKLERDEKİ DOKUMA VE …tez.sdu.edu.tr/Tezler/TF03351.pdfkümeleme...
Transcript of FARKLI YAPI VE ÖZELLİKLERDEKİ DOKUMA VE …tez.sdu.edu.tr/Tezler/TF03351.pdfkümeleme...
T.C.
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
FARKLI YAPI VE ÖZELLİKLERDEKİ DOKUMA VE ÖRGÜ KUMAŞLARIN ELEKTROMANYETİK EKRANLAMA ETKİNLİĞİNİN
ARAŞTIRILMASI
Ruslan ABDULLA
Danışman Prof. Dr. Mustafa MERDAN
DOKTORA TEZİ ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ISPARTA - 2016
© 2016 [Ruslan ABDULLA]
i
İÇİNDEKİLER
Sayfa İÇİNDEKİLER ................................................................................................................................................ i ÖZET ................................................................................................................................................................ ii ABSTRACT .................................................................................................................................................... iv TEŞEKKÜR .................................................................................................................................................... vi ŞEKİLLER DİZİNİ ..................................................................................................................................... vii ÇİZELGELER DİZİNİ ................................................................................................................................. ix SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ............................................................................................... x 1. GİRİŞ ............................................................................................................................................................ 1 2. KAYNAK ÖZETLERİ .............................................................................................................................. 9 3. MATERYAL VE METOT .................................................................................................................... 15
3.1. Elektromanyetik Alan Kuramı ............................................................................................. 15 3.1.1. Elektrik alan ......................................................................................................................... 16 3.1.2. Manyetik alan ...................................................................................................................... 17 3.1.3. Elektromanyetik büyüklükler ve birimler ............................................................. 17 3.1.4. Ekranlama ............................................................................................................................. 18 3.1.5. Saçılma parametreleri ..................................................................................................... 21
3.2. Kumaşlar ........................................................................................................................................ 24 3.2.1. Dokuma kumaşlar ............................................................................................................. 25 3.2.2. Örme kumaşlar ................................................................................................................... 27 3.2.3. Kumaş üretimi ve kullanılan makineler .................................................................. 30
3.3. Deney Düzeneği .......................................................................................................................... 34 3.3.1. Deney düzeneğinin çalıştırılması ............................................................................... 36
4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA ................................................................................. 38 4.1. Kumaşların 3-Boyutlu Tasarımı .......................................................................................... 38
4.1.1. Dimi 2x2 ................................................................................................................................ 38 4.1.2. Ribana ..................................................................................................................................... 41
4.2. Simülasyon .................................................................................................................................... 43 4.2.1. Kumaş boşlukları ve kumaşların levha gibi kabul varsayımı ........................ 43 4.2.2. Tasarım ve simulasyon ................................................................................................... 46
4.3. Deney ............................................................................................................................................... 50 4.4. Kumaşlarda EE Karşılaştırma Yazılımı ............................................................................ 58 4.5. İstatistiki Veriler ........................................................................................................................ 62
4.5.1. Tanımlayıcı istatistik ....................................................................................................... 62 4.5.2. Kümeleme ............................................................................................................................. 64
5. SONUÇ VE ÖNERİLER ....................................................................................................................... 69 KAYNAKLAR .............................................................................................................................................. 75 EKLER ........................................................................................................................................................... 79
EK A. Elde edilen kumaşlar ............................................................................................................ 80 EK B. Ribana ve süprem koordinatları ...................................................................................... 82 EK C. EIA WR430 – CPRF birleştirme yüzeyi ......................................................................... 84 EK D. Matlab kodları ......................................................................................................................... 85 EK E. Örme kumaş EE değerleri ................................................................................................... 86 EK F. C# uygulama kodları ............................................................................................................. 87 EK G. Örme kumaş histogramları ................................................................................................ 93 EK H. Bakır örme kumaşlar - Anova testi ................................................................................ 95
ÖZGEÇMİŞ ................................................................................................................................................ 100
ii
ÖZET
Doktora Tezi
FARKLI YAPI VE ÖZELLİKLERDEKİ DOKUMA VE ÖRGÜ KUMAŞLARIN
ELEKTROMANYETİK EKRANLAMA ETKİNLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI
Ruslan ABDULLA
Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Elektronik ve Haberleşme Anabilim Dalı
Danışman: Prof. Dr. Mustafa MERDAN
Bu tez çalışmasında 1.7 – 2.6GHz frekans bandında yayılan elektromanyetik dalgaların şiddetini zayıflatmak amacı ile iletken fiber tel içeren kumaşlar üretilmiş ve ekranlama etkinlikleri simulasyon ve deneylerle ölçülmüş, arayüz uygulaması yazılmış, tanımlayıcı istatistikleri çıkarılmış, istatistiki değerlendirme ve kümeleme işlemleri yapılmıştır. Deneylerde kullanılan kumaşlar örme ve dokuma kumaşlar adı altında iki grupta toplanmış, içerdikleri iletken teller ise bakır, gümüş ve paslanmaz çelik olarak tercih edilmiştir. Örme kumaşlar ribana, süprem, milano, selanik ve pike iken dokuma kumaşlar ise bezayağı, dimi ve panama türleri olarak üretilmiştir. İletken kumaşları oluşturan iplikler iletken fiber tel ile pamuk ipliğinin iplik katlama büküm makinesi ile birbirine burulması ile elde edilmiştir. Ardından, ipliklerin örme ve dokuma makinelerinde uygun ilmek sıklığı ayarlamaları yapılarak, örme ve dokuma kumaş üretimi sağlanmıştır. Kumaşların EE simulasyonu için CST Studio 2012 yazılımı kullanılmıştır. CST’de kumaş geometrisinin çizimi zor olması sebebi ile çizimler 3 boyutlu olarak AutoCAD Mechanical 2014 yazılımında çizilmiştir. Elde edilen çizim dosyası ACIS Sat dosya formatına export yöntemi ile dönüştürülmüştür. CST Studio ile Sat formatlı dosya açılarak uzayda bağımsız bulunan kumaş geometrisinin parçaları boolean add yöntemi ile tek katı cisim haline getirilmiştir. Son olarak malzemenin özelliğine ilgili iletken özelliği verilerek dalga kılavuzu yöntemi ile S parametreleri incelenmiştir. Elde edilen S parametreleri Matlab yazılımı yardımı ile uygun dönüşüm eşitlikleri kullanılarak EE değerleri elde edilmiştir. Deneyler etkin çalışma frekansı 10MHz – 9GHz olan Anritsu MS4624B network analizörü yardımı ile yapılmıştır. Kumaşlar WR430 standartlarına uygun, 1.7-2.6GHz frekans bandında, bir dalga kılavuzu arasına konulup, giriş ve çıkış sinyallerinin network analizör tarafından alınıp verildiği bir sistemde test edilmiştir. WR430 standardındaki dalga kılavuzu için test edilecek numunenin boyutları 54.61 x 109.22mm’dir. Bilgisayarda kurulu olan yazılım ile her numune için okunan S11 ve S21 değerleri birbirinden farklı *.dat formatında tanımlayıcı bilgileri ile beraber kaydedilmiştir. Matlab 2010a yazılımında yazılan kod
iii
sayesinde dosyalar otomatik olarak açılmış S parametreleri EE değerlerine dönüştürülmüştür. Her numune için elde edilen EE değerleri tanımlayıcı bilgileri ile beraber kullanılarak grafikleri çizdirilmiştir. Grafikler sayesinde kumaşların EE değerleri daha kolay bir şekilde karşılaştırma ve analizleri yapılmıştır. Numunelerin ekranlama etkinlikleri değerlerinin karşılaştırma işlemleri için her defasında Matlab kodlarında düzenleme yapılması gerekir. Visual Studio 2010 .NET4.0 platformunda C# kodları ile yazılan bir uygulama geliştirildi. Bu uygulama kullanıcı dostu özelliğine sahip olup, kullanıcının yazılımın arayüz bölümünden istediği kumaşları seçmesine olanak sağlamaktadır. Yazılım Matlab kodlarına entegre edildiğinden, çıktısı matlab grafiği gibi verilmektedir. Böylece istenilen kumaşlar arasındaki farklar kolaylıkla okunabilmektedir. Son olarak her numune için EE değerleri toplu olarak SPSS 18 istatistik yazılımına atılmış ve tanımlayıcı istatistikleri çıkarılmış, kümeleme testleri yapılmıştır. Bunun için öncelikle varyansların normal dağılıp dağılmadığı test edilmiştir. Anlamlılık seviyesi değerlerine bakarak Welch testi yapılmıştır. Test sonucunda değer gruplarının ortalamaları arasında %95 güven düzeyinde fark olduğuna karar verilmiştir. Gruplar arasındaki farkın tespit edilmesi için Anova testi uygulanmıştır. Test sonucu her bir numunenin başka bir numune ile karşılatırması yapılmış ve ortalamaları arasında fark olup olmadığı gözlemlenmiştir. EE değerlerini kümelere ayırmak için Hiyerarşik ve Two Step kümeleme algoritmaları kullanılmıştır. Her iki algoritma girdi olarak gelen 29 örme kumaşı 2 kümeye ayırmıştır. Ardından veriyi daha spesifik bölümlere ayırmak için 4 kümeye ayrılacak şekilde algoritma tekrardan çalıştırılmıştır. 3 örme kumaşın bir gruba toplandığı ve diğer numunelerden koptuğu görülmüştür. Çalışma için 5 farklı türde 29 örme ve 3 farklı türde 3 dokuma kumaş üretilmiştir. Örme kumaş türleri ribana, süprem, pike, milano ve selanik iken dokuma kumaş türleri ise bezayağı, dimi2x2 ve panama olmuştur. Kumaşlar bakır, gümüş ve paslanmaz çelik olmak üzere 3 farklı iletken fiber içermektedirler. Tüm numunelerin ekranlama etkinliği deneylerle test edilmiştir. Deney sonucu ilmek sıklığının az olması EE değerlerini artırdığı görülmüştür. Farklı örme kumaşlarda bir-birlerine üstünlüğü olması sebebiyle bakır, gümüş ve çelik olmak üzere bu 3 malzemeden hangisinin en iyisi olduğuna dair somut bir netice çıkarılamamıştır. Dokuma kumaşların üçünün de ekranlama etkinliği değerleri örme kumaşlarınkinden daha iyi olup 30 – 54.95dB bölgesine yerleştiği gözlemlenmiştir. Dimi2x2 kumaşı 46.41 – 54.95dB’lik ekranlama etkinliği aralığı ile en iyi ekran malzemesi olmuştur. Örme kumaşlar içerisinde en iyi sonucu milano 4mm bakır, pike 2mm bakır ve milano 6mm çelik vermiştir. Pike 2mm bakır 23.15dB’lik ekranlama etkinliği değeri ile onun en iyi örme kumaş ekran malzemesi olduğunu kanıtlamıştır. Sonuçların doğruluğu istatistiki verilerle de desteklenmiştir. Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik alanlar, ekranlama etkinliği, mikrodalga frekans, iletken kumaş, tanımlayıcı istatistik. 2016, 102 sayfa
iv
ABSTRACT
Ph.D. Thesis
INVESTIGATING THE SHIELDING EFFECTIVENESS OF THE WOVEN AND
KNITTED FABRICS WITH DIFFERENT STRUCTURE AND CHARACTERISTICS
Ruslan ABDULLA
Süleyman Demirel University Graduate School of Applied and Natural Sciences
Department of Electronics and Communication Engineering
Supervisor: Prof. Dr. Mustafa MERDAN
In this study, fabrics consisting conducting fibers were manufactured in order to reduce the power of electromagnetic waves propogating in frequency band of 1.7 – 2.6GHz, shielding effectiveness were tested both with simulation and real-time experiments, interface application codes were written, descriptive statistics were derived, statistical reviweing and grouping operations were done. Fabrics used in experiments were derived into two groups under the name of knitted and woven. Conducting fibers were preferred as copper, silver and stainless steel. Knitted fabrics were manufactured as rib, weft knitted, milano, cardigan and lacoste whereas woven fabrics are plain, twill and basket. Yarns forming conductive fabrics were formed by twisting the conductive fiber and cotton yarn by core spun yarn spinning machine. Afterwards, denseness of stitchs were properly arranged on knitting and weaving machines so that the knitted and woven fabrics were manufactured. CST Studio 2012 was used for the SE simulations of fabrics. Since drawing the fabric patterns are not easy in CST, the drawings were done in 3D by using AutoCad Mechanical 2014. Obtained drawing file was tranformed into ACIS Sat file format by exporting method. The Sat file in CST and parts of the geometry of the fabric, available in free space, converted into single solid state by boolean adding. Lastly, S parameters were examined by waveguide method. By using the obtained S parameters with proper transformation equations on Matlab application, shielding effectiveness values were obtained. Experiments carried out with Anritsu MS4624B network analyzer having effective operating frequency 10MHz – 9GHz. Fabrics were placed between a waveguide in accordance with WR430, operating in 1.7 – 2.6GHz frequency band and was tested in a system which input and output signals were provided by network analyzer. Sample size to be tested for waveguide in WR430 standard is 54.61 x 109.22mm. The gathered S11 ve S21 values for all samples were saved into the files with the format *.dat with the help of the software installed on computer. With the code written in Matlab 2010a, the files were opened automatically and
v
S parameters were transformed to SE values. SE values obtained for every sample were used with descriptive data to sketch graphics. For the comparison of SE of samples, Matlab codes must be editted for each time. An application written in C# codes in Visual Studio 2010 .Net4.0 platform was developed. This application was user friendly and lets the user choose the desired fabric from interface section. As the software in integrated in Matlab codes, output was given as a matlab graph. So the distinctions between the choosen fabrics were seen easily. Lastly, SE values for each sample was used in SPSS18 statistical software and descriptive statistics of SE values and grouping tests were performed. For this, firstly it was tested if variants were distributed normal or not. Welch test was performed in accordance with significance values. Based on %95 confidence level test results confirmed that there was difference between group values. In order to determine the difference between the graphs Anova test was performed. Comparison of a sample with another was done and results were observed if there are any distinctions between the means of them. For grouping SE values, Hierarchical and Two Step grouping algorithms were used. Both two algorithms divided the input (29 knitted fabrics) into two groups. In order to divide data into more specific sections, algorithms’s settings altered so that the next output would be four groups. After the next run, it was seen that three knitted fabrics were in same group being distinct from the other samples. For the study, 29 knitted fabrics in five types and 3 woven fabrics in 3 types were manufactured. Knitted fabric types were named as rib, weft knitted, lacoste, milano and cardigan whereas woven fabric types were plain, twill and basket. Fabrics contain three different conductive fibers named copper, silver and stainless steel. Shielding effectiveness of all samples were tested by experiments. The result of experiments showed that fabric with high stitch denseness has bigger SE values. As copper, silver and steel has advantages over one another in different types of knitted fabrics, there was no concrete results on which of these three materials were better in shielding at given frequencies. For both three of woven fabrics, SE, ranged in 30 – 54.95dB, was better than the SE of knitted ones. Twill2x2 fabric having 46.41 – 54.95dB shielding effectiveness range, was the best shielding material of all. In knitted fabrics, milano 4mm copper, lacoste 2mm copper and milano 6mm steel performed the best results. Lacoste 2mm copper having 23.15dB shielding effectiveness was the best shielding material in group of knitted fabrics. The reliability of results were supported by statistical results. Keywords: Electromagnetic fields, shielding effectiveness, microwave frequency, conductive fabric, descriptive statistics. 2016, 102 pages
vi
TEŞEKKÜR
Bu araştırma için beni yönlendiren, karşılaştığım zorlukları bilgi ve tecrübesi ile aşmamda yardımcı olan değerli Danışman Hocam Prof. Dr. Mustafa MERDAN’a teşekkürlerimi sunarım. Literatür araştırmalarımda yardımcı olan değerli eşim F.Gamze Kızılçay ABDULLA’a, çalışmalarımda desteklerini esirgemeyen dostum Zeynel Serdar ÖZTÜRK’e ve deney aparatları temininde yardımcı olan Yrd.Doç.Dr. A.Hayrettin YÜZER’e ve Arş.Gör. Ediz DELİHASANLAR’a teşekkür ederim. Araştırmanın yürütülmesi için fiziki ortam tesis eden Doç.Dr. Sema Palamutçu, Yrd.Doç.Dr. Ali Serkan SOYDAN, Doç.Dr. Selçuk HELHEL ve Arş. Gör. Mehmet Çakır’a teşekkür ederim. Tezimin imalat aşamasındaki desteklerinden dolayı Süleyman Demirel Üniversitesi Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği ve Tekstil Mühendisliği Bölümü, Pamukkale Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği ve Tekstil Mühendisliği Bölümü, Akdeniz Üniversitesi Moda ve Tekstil Tasarımı Bölümü ve Endüstriyel ve Medikal Uygulamalar Mikrodalga Uygulama ve Araştırma Merkezi’ne (EMUMAM) teşekkür ederim. Tezimin her aşamasında beni yalnız bırakmayan aileme sonsuz sevgi ve saygılarımı sunarım.
Ruslan ABDULLA
ISPARTA, 2016
vii
ŞEKİLLER DİZİNİ
Sayfa
Şekil 3.1. Elektrik ve manyetik alan dalga empedansı .................................................... 20 Şekil 3.2. Bezayağı kumaşın a) örüntüsü, b) geometrisi, c) deney numunesi ...... 26 Şekil 3.3. Dimi 2x2 kumaşın a) örüntüsü, b) geometrisi, c) deney numunesi ...... 26 Şekil 3.4. Panama kumaşın a) örüntüsü, b) geometrisi, c) deney numunesi ........ 27 Şekil 3.5. Ribana a) geometrisi, b) numunesi ..................................................................... 28 Şekil 3.6. Süprem a) geometrisi, b) numunesi ................................................................... 28 Şekil 3.7. Selanik a) geometrisi, b) numunesi ..................................................................... 29 Şekil 3.8. Pike a) geometrisi, b) numunesi ........................................................................... 29 Şekil 3.9. Milano a) geometrisi, b) numunesi ..................................................................... 30 Şekil 3.10. Pamuk iplik ve iletken fiberden iletken iplik edilişinin şeması ........... 30 Şekil 3.11. İplik katlama büküm makinesi ........................................................................... 31 Şekil 3.12. a) Otomatik Faycon CKM-01-S örme makinesi b) Örme işlemi ........... 32 Şekil 3.13. Passap Duomatic 80 örme makinesi ................................................................ 32 Şekil 3.14. Dokuma el tezgahı .................................................................................................... 33 Şekil 3.15. a) iletken iplik bobini, b) ipliklerin dokuma için hazırlanması ............ 33 Şekil 3.16. İpliklerin iğnelerden geçirilmesi ....................................................................... 34 Şekil 3.17. Dokuma işlemi ........................................................................................................... 34 Şekil 3.18.Deney düzeneği şeması ........................................................................................... 35 Şekil 3.19. Deney düzeneği ......................................................................................................... 35 Şekil 3.20. Deney için a) numune yerleştirme aparatı, b) kumaş numunesi ........ 37 Şekil 4.1. Dimi 2x2 ipliklerinin a) üstten, b)izometrik, c)yandan görünümü ....... 40 Şekil 4.2. Atkı ve çözgü ipliklerinin oluşturduğu desen: a) üstten, b)izometrik
c)yandan görünümü .................................................................................................. 40 Şekil 4.3. 112 x 56mm ebatlarında dimi 2x2 kumaşın a)izometrik, b)üstten
görünümü. ...................................................................................................................... 41 Şekil 4.4. Ribana ilmeğinin a) üstten, b) yandan, c) önden, d) izometrik
görünümleri ................................................................................................................... 42 Şekil 4.5. Ribana ipliği ................................................................................................................... 42 Şekil 4.6. Ribana kumaşı .............................................................................................................. 43 Şekil 4.7. Kumaş örneğinin iç yapısı ....................................................................................... 44 Şekil 4.8. Kumaşın düzlem levha ve dikdörtgen açıklıklı levha benzetimi ............ 44 Şekil 4.9. Süprem ilmeğin a) üstten, b)yandan, c)önden, d)izometrik
görünümü ....................................................................................................................... 46 Şekil 4.10. Süprem kumaş geometrisi .................................................................................... 47 Şekil 4.11. Pamuk iplik içndeki metal fiber ......................................................................... 47 Şekil 4.12. Simulasyon işlemi .................................................................................................... 48 Şekil 4.13. a) Süprem kumaşın S11 değerleri, b) Metal levhanın S11 değerleri,
c) Süprem kumaşın S21 değerleri, d) Metal levhanın S21 değerleri ........ 49 Şekil 4.14. a) açıklık barındıran metal levha, b) süprem kumaşın simulasyon
sonucu ekranlama etkinlikleri. .............................................................................. 49 Şekil 4.15. 2mm ilmek açıklıklı bakır örme kumaşlar için EE değerleri ................. 51 Şekil 4.16. 4mm ilmek açıklıklı bakır örme kumaşlar için EE değerleri ................. 52 Şekil 4.17. 6mm ilmek açıklıklı bakır örme kumaşlar için EE değerleri ................. 52 Şekil 4.18. 4mm ilmek açıklıklı gümüş örme kumaşlar için EE değerleri .............. 53 Şekil 4.19. 6mm ilmek açıklıklı gümüş örme kumaşlar için EE değerleri .............. 54 Şekil 4.20. 4mm ilmek açıklıklı çelik örme kumaşlar için EE değerleri .................. 54
viii
Şekil 4.21. 6mm ilmek açıklıklı çelik örme kumaşlar için EE değerleri .................. 55 Şekil 4.22. 8mm ilmek açıklıklı çelik örme kumaşlar için EE değerleri .................. 55 Şekil 4.23. 4mm ilmek açıklıklı bakır, gümüş ve çelik tel içeren ribana ve
süprem örme kumaşlar için EE değerleri ......................................................... 56 Şekil 4.24. 6mm ilmek açıklıklı bakır, gümüş ve çelik tel içeren ribana ve
süprem örme kumaşlar için EE değerleri ......................................................... 56 Şekil 4.25. İlmek sıklığının etkisinin belirlenmesi a)pike, b)ribana, c)süprem,
d)milano .......................................................................................................................... 57 Şekil 4.26. Dokuma kumaşların EE değerleri ..................................................................... 58 Şekil 4.27. Uygulamanın açılış ekranı .................................................................................... 59 Şekil 4.28. Örme kumaş seçimi ................................................................................................. 60 Şekil 4.29. İlmek sıklığı seçimi .................................................................................................. 60 Şekil 4.30. İlmek sıklığı seçimi (tümü) .................................................................................. 61 Şekil 4.31. Kumaş EE değerleri ................................................................................................. 61 Şekil 4.32. Two Step kümeleme algoritması model özeti ve küme kalitesi ........... 67 Şekil 4.33. 1 ve 4 nolu kümelerdeki numunelerin ekranlama etkinlikleri ............ 68
ix
ÇİZELGELER DİZİNİ
Sayfa
Çizelge 1.1. Bazı biyolojik rahatsızlıklar .................................................................................. 2 Çizelge 1.2. 1.7 – 2.6GHz bandında çalışan cihazlar ........................................................... 3 Çizelge 1.3. Metal fiber tel özellikleri ........................................................................................ 5 Çizelge 3.1. Maxwell denklemleri ............................................................................................ 15 Çizelge 4.1. Dimi 2x2 için 3-boyutlu iplikler ....................................................................... 38 Çizelge 4.2. Deney numuneleri (örme kumaşlar) ............................................................. 50 Çizelge 4.3. Örme Kumaşların tanımlayıcı istatistikleri ................................................. 62 Çizelge 4.4. Başlıklardaki harflere karşılık gelen örme kumaşlar ............................. 63 Çizelge 4.5. Varyansların homojenlik testi .......................................................................... 65 Çizelge 4.6. Ortalamaların eşitliği testi (Welch) ................................................................ 65 Çizelge 4.7. Numunelerin 4 kümeye yerleştirilmesi işlemi .......................................... 67
x
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ
B Manyetik akı yoğunluğu CGS Santimetre-Gram-Saniye Ölçü Sistemi D Elektrik akı yoğunluğu dB Desibel E Elektrik alan şiddeti EE Ekranlama Etkinliği EMA Elektromanyetik Alan EM Elektromanyetik EMC Elektromanyetik Uyumluluk EMI Elektromanyetik Girişim EIA Elektronik Endüstrisi Birliği f Frekans GHz Gigahertz H Manyetik alan şiddeti MHz Megahertz RF Radyo Frekansı SA Soğurma kaybı SAR Özgül Soğurma Oranı SI Uluslararası Birimler Sistemi SR yansıtma kaybı UHF Ultra Yüksek Frekans WHO Dünya Sağlık Örgütü i tesirli (kaynak) manyetik akım yoğunluğu d manyetik akım yoğunluğu yer değiştirmesi 0 Boşluğun manyetik geçirgenliği r Bağıl manyetik geçirgenlik Manyetik geçirgenlik σ0 Boşluğun iletkenliği σr Bağıl ilekenlik σ İletkenliik ji tesirli (kaynak) elektrik akım yoğunluğu jc elektrik akım yoğunluğu iletkenliği jd elektrik akım yoğunluğu yer değiştirmesi qev elektrik yük yoğunluğu qmv manyetik yük yoğunluğu
1
1 GİRİŞ
Elektrikli cihazlar günlük hayatı kolaylaştırır ve daha verimli hale getirir. 20.
yüzyıl boyunca sanayinin gelişmesi ve ekonomik koşulların iyileşmesi, insanların
çok sayıda elektrikli alet ve techizata sahip olmalarını sağlamıştır. Kullanılan bu
cihazların yaşantımıza kolaylıklar sağlamasına rağmen, oluşturdukları EMA ile de
insan sağlığına zarar verdiği düşünülmektedir. Elektrik enerjisinin kullanımına
bağlı oluşan ortamların insan sağlığına etkileri üzerine birçok araştırma
yapılmaktadır. EMA’nın insan sağlığına zararları olduğunu bildiren yayınlar
ışığında bu konunun önemli bir sağlık problemi haline geldiği görülmektedir
(Özdemir, vd., 2015, Dünya Sağlık Örgütü, 2012,Chen, vd., 2002; Elmas, 2007).
EM enerji insan vücudu tarafından emilir ve ısı açığa çıkar. Ancak vücut oto-
kontrolü sayesinde kendisini sabit sıcaklıkta tutar. Göz gibi hassas sayılabilecek
bazı organlar bu ısıyı kolaylıkla tolere edemezler. Elektromanyetik dalgaların
araştırılması çerçevesinde Dünya Sağlık Örgütü ilan ettiği raporunda mobil
telefon kullanımı kaynaklı elektromanyetik alana maruz kalma sonucu ortaya
çıkan etkiler ile kanser arasında bağlantı saptayamamışlardır. Fakat hücrelerde
vuku bulan olağan dışı kimyasal aktivitelerin kanser ve lösemi hastalıklarını
tetiklediği tezlerini düşündürmektedir (Cheng,vd., 2014, WHO 2012).
Halen araştırmalar sürekli yürütülüyor ve kesin sonuç çıkarmak için henüz erken.
Bununla beraber Dünya Sağlık Örgütü özellikle çocuklar için mobil telefon
kullanımı konusunda uyarıyor, kısa konuşmaları ve "hands free" özelliğinin
tercih edilmesini teşvik ediyor (Ogrutan vd., 2013).
Elektromanyetik radyasyon sonucu birçok biyolojik rahatsızlıklar ortaya
çıkmıştır. Bunlar hayati tehlike taşıyan hastalıklar ve diğer belirti ve
rahatsızlıklar diye ikiye ayrılabilir. Bazıları Çizelge 1.1'deki gibidir.
2
Çizelge 1.1. Bazı biyolojik rahatsızlıklar (Levitt ve Lai, 2010)
Hayati tehlike oluşturan rahatsızlıklar: Diğer rahatsızlıklar:
Alzheimer hastalığı
Çocuk ve yetişkinlerde beyin kanseri
Erkek ve kadınlarda göğüs kanseri
Depresyon (intihara götüren bunalımlar)
Kalp yetmezliği
Çocuk ve yetişkinlerde lösemi
Düşük yapmak
Alerji
Tansiyon
Baş ağrısı
Hormonsal değişiklikler
Bağışıklık sistemi hasarları
Sinir hastalıkları
Uyku problemi
Sperm anomalisi
Günümüzde RF bölgesinde çalışan cihazların kullanımının artması su götürmez
bir gerçektir. RF bölgesindeki elektromanyetik radyasyonun elektronları yüksek
kademeye çekmek için yeterli enerji barındırmaz, dolayısı ile atom yapısındaki
elektronların yer değişimine sebep olmaz. Ancak buna rağmen araştırmalar
EMR'nin bazı biyolojik etiklerinin olduğunu gözlemlemiştir. Bu sonucu ortaya
koyan bazı faktörler ise aşağıdaki gibidir:
Gelen dalganın enerjisi, alanın veya ışının güç yoğunluğu, kaynak emisyon
karakteristikleri, maruz kalma süresi, çevresel etkenler ve radyasyona maruz
kalmış hücrelerin konumu ve biyolojik karakteristikleri. (Ng, 2003).
Özetle; dalga boyu büyüdükçe hücre ile etkileşim azalır, kaynağın gücü arttıkça
hücrenin zarar görme ihtimali yükselir.
300MHz - 300GHz aralığında olan mikrodalga frekanslarının dalga boyları sırası
ile 1m - 1mm olmak üzere değişmektedir. Mikrodalga frekans spektrumu birkaç
banda ayrılmaktadır. Aşırı Yüksek Frekans (UHF) bandı 300 - 3000MHz frekans
bölgesi için tanımlanmış olup, birçok elektronik tüketim ürünlerinin çalışma
ferkansının 1.7 – 2.6GHz aralığında olması (Çizelge 1.2) bu frekanslarda
elektromanyetik alan ekranlaması çalışmalarının oldukça revaçta kalmasına
sebep olmaktadır (Cheng, vd., 2014; SIA, 2012; Özdemir, vd., 2015).
3
Çizelge 1.2. 1.7 – 2.6GHz bandında çalışan cihazlar (Anonim, 2016)
Cihaz adı Frekans (MHz) Diyatermi uygulayıcısı 2450 Vericiler: Çanak anten 800 - 15000 Kablosuz telefon 46 - 5800 Cep telefonu / 3G / 4.5G 1800, 1900, 2100, 2600 Bluetooth özellikli cihazlar 2400 - 2480 Akıllı elektrik sayaçları 2400-2480, 1900 Mikrodalga fırın 2450
Günümüzde elektromanyetik alanlardan korunma için birçok yöntem
geliştirilmiştir. Bunlardan biri de ekranlamadır. Ekranlama elektromanyetik
uyumluluk normlarına uygun, elektrik ve elektronik donanımları olduğu kadar
canlı organizmaları da yayılan elektromanyetik enerjiden koruyan en popüler
metoddur (Perumalraj ve Dasaradan, 2010). Ekranlama olgusu kaynak ile kurban
arasında elektromanyetik alan şiddetini soğuracak veya yansıtacak sistemdir. Bu
sayede kaynak ile kurban arasında girişim engellenmekte, daha düşük şiddete
elektromanyetik dalga kurbana ulaşabilmektedir. Ekranlama için genelde yüksek
iletkenlikli veya yüksek manyetik geçirgenlikli ferromanyetik malzemeler tercih
edilmektedir. Bu malzemeler soğurma ve yansıtma özelliği sayesinde
elektromanyetik dalgayı büyük oranda engeller ve şiddetini zayıflatır (Chung,
2000).
Ekranlama etkinliği ölçüm sonucuna, frekans aralığına, nümune ebatlarına ve
malzeme karakteristiğine bağlıdır (Kılıç, vd. 2008). Geleneksel olarak metal levha
ekranlama için en iyi malzeme sayılır. Fakat metal levhanın pahalı olması, hantal,
sert olması onun olumsuz yönlerini ön plana çıkarıyor. Çalışmada metal levhanın
aksine kolay uygulanabilir, esnek, üretimi kolay ve daha ucuz yüksek ekranlama
özelliği gösteren örme ve dokuma kumaşlar (Perumalraj ve Dasaradan, 2009)
incelenmiştir. Bunlar metal fiber tel içeren ipliklerden elde edilmiş kumaşlardır.
Ekranlama etkinliğini etkileyen başlıca karakteristik özellikleri ise kumaşın
içerdiği iletken özelliği ve çapı, geometrisi, iplik yoğunluğu, kalınlığı’dır.
Tekstil ürünü kumaşlar elektromanyetik ekranlamada sık kullanılan
malzemelerden biri olarak görülür. İletken malzeme içeren tekstil ürünlerinin
4
elektromanyetik alanında kullanımı benzer amaçlar için geliştirilen ürünler
arasında nispeten yeni fakat gelecek vaat eden bir fikirdir. Bu ürünler tıp'tan
(Lawrence vd., 2004) telekomünikasyon'a [Locher vd., 2006] ve giyilebilir
bilişime (Locher ve Toster, 2007), endüstri, askeri ve sivil elektromanyetik
ekranlama uygulamalarına (Liu ve Wang,2012) kadar geniş bir yelpazedeki
uygulamalarda kendine yer bulmaktadır.
Tekstil kumaşların kolay uygulanabilirliği ve kompozit malzemelerle
entegrasyonu araştırmacılara cazip gelmektedir. Son 10 yılda bu alan için
ekranlama etkinliğinin teorik olarak hesaplanması ve deneylerle desteklenmesi
aşamasında ilerlemeler gözle görülür şekilde artmıştır (Das, vd., 2009;
Perumalraj ve Dasaradan, 2010; Palamutçu, 2010; Wang ve Liu, 2012; Liu, vd.
2013).
Bu çalışmada elektromanyetik ekranlamada etkin olan farklı metal (Chung, 2000)
fiber teller, pamuk ipliği ile tekstil makinesi sayesinde birleştirilerek tek iplik
(Xiaoyu ve Bokun, 2011; Cheng vd,2014) haline getirilmiştir. Ardından elde
edilen iplikle elektromanyetik ekranlama sağlayan, yapısı metalik küçük
dikdörtgen ağı arındıran (Pocai ve Bottari, 2003), kumaşlar üretilmiştir. Bu
ürünler ekranlama malzemesi olarak düşünülmüş, EIA WR430 standardında
dalga kılavuzu içine konmuş ve ekranlama testleri yapılmıştır.
Benzer çalışmalarda fiber iplikle örülmek yerine hazır örgü kumaşların metal
veya iletken polimerler kaplanması görülmektedir. Ancak bu tarz uygulamalarda
elde edilen ürün zamanla aşınabilir veya yıkandığında dökülebilir. Bu ise
ekranlama etkinliğinin negatif etkilenmesine sebep olur (Cheng vd.,2014).
Çalışmada 3 farklı metal fiberden yararlanılmıştır. Bunlar bakır, gümüş ve
paslanmaz çelik’tir. Fiber teller emaye teli olduğundan oksitlenme yapmazlar,
fiziksel ortamlarda dayanıklılık gösterirler. Bu metallerin karakteristik özellikleri
Çizelge 1.3’deki gibidir.
5
Çizelge 1.3. Metal fiber tel özellikleri
Malzeme σr μr
Gümüş 1.05 1
Bakır 1 1
Çelik 0.17 1000
Burada malzemelerin iletkenlik ve manyetik gerçigenlik katsayıları ekranlama
işleminde önem kazanmaktadır. Malzemelerin fiyatı, yoğunluğu, ısı iletkenliği,
özdirenci gibi diğer fiziksel özelliklerinin elde edilen ekran ürünü seçiminde etkin
rol oynamaktadır.
Bugüne kadar kumaşların ekranlama etkinliği değerleri genellikle deneysel
yöntemlerle elde edilmiş olup simulasyon amaçlı uygun kumaş tasarımı mevcut
değildir (Liu vd., 2012). Malzemelerin ekranlama etkinliğini ölçmek için birçok
simulasyon yazılımından faydalanılmaktadır. Buradaki amaç 3-boyutlu çizilen
ekran malzemesinin çeşitli yöntemlerle elektromanyetik alanlara maruz
bırakılması ve ekranlama etkinliğinin simüle edilmesidir. Farklı türde kumaşların
EM ekranlama etkisinin simüle edilmesi çalışma konusu için önemli bir basamak
teşkil etmektedir. Literatürde de görüldüğü üzere, bu alanda çalışan
araştırmacılar geliştirdikleri kumaşların EM etkisini çözmek için teorik
hesaplama yöntemlerini ve deneylerde elde ettikleri bulguları simulasyonla da
teyit etmek istemektedirler. Fakat, kumaşların simulasyon ortamında çizilmesi
ve elektromanyetik ekranlama etkisinin ölçülmesi tasarım ve çizim açısından
oldukça zordur. Bu nedenle kumaş eşdeğeri için yürütülen çalışmalar, kumaş
tasarımlarını genellikle ya metal levhaya ya da üzerinde belli sayıda açıklık
bulunan metal levhaya benzetimi üzerine yapılmıştır. Liu vd. (2012) metal
levhalar için mevcut ekranlama etkinliği hesaplamalarının, kumaş ipliklerinin
diziliminden dolayı, kumaşlar için kullanılamayacağını ileri sürmüşlerdir. Teorik
hesaplama yöntemi araştırmacılar çalışmalarında kumaşı metal levhaya
benzetimden yola çıkarak kumaşlar için farklı ekranlama etkinliği denklemi elde
etmişlerdir. Perumalraj ve Dasaradan, (2010) çalışmalarında kumaş ipliklerinin
arasında açıklıkların bulunduğunu simulasyon için metal levha üzerinde
açıklıklar (nümuneler için 0, 5, 10, 15, 20 ve 25 açıklık/cm2) oluşturmuşlardır. Bu
6
yaklaşımlar simulasyonun ekranlama etkisi sonucu için olumlu veya olumsuz
yönde hata oranı yüksek olabilecek neticeler doğurabileceğini gösterir. Bu
çalışma için simulasyon ve deneylerde kullanılan kumaşların gerçek
özelliklerinin simulasyona yansıtılarak tasarımı yapılmış ve çizilmiştir.
Ekranlama etkinliğini etkileyebilecek önemli etkenlerden biri olan her ipliğin
diğer ipliklerin arasından eğilerek veya bükülerek geçmesi bu çalışma sonucunda
minimum hataya indirgenmesi amaçlanmıştır.
Tasarımlar AutoCAD Mechanical 2014 yazılımı ile 3-boyutlu çizilmiştir. Tasarım
uygun formatlara dönüştülerek ekranlama etkinliği simulasyon ortamı sağlayan
yazılımlar ile kullanılabilir. Bu kapsamda süprem örme kumaşının 3-boyutlu
tasarımı çizilmiş ve ardından EE değerlerinin ölçülmesi için CST Studio 2012
yazılımına aktarılmıştır. Dalga kılavuzu kullanılarak sistemin S parametreleri
çıkarılmıştır. S parametreleri daha sonra Matlab yazılımı ile EE değerlerine
dönüştürülerek kumaş için frekans - EE eksenli grafiği elde edilmiştir.
Günümüzde elektromanyetik ekranlama problemleri için birçok yöntem ve ürün
geliştirilmektedir. Tüm mühendislik alanlarında olduğu gibi bu alanda çıktıların
uygulanmadan önce bir takım testlere tabi tutulması zorunludur. Ancak her
ortamda, hesaplamada hata payı veya ürünün güvenilirliği söz konusu olduğunda
ortaya çıkan sonuçların değerlendirilmesi gözlem üzerine olduğu kadar
istatistiksel olarak da kararlılık/güven olgusuna dayandırılmalıdır.
Bu çalışmada sonuçların istatistiki olarak incelenmesi için bir dizi işlemler
yapılmıştır. Bunun için deney sonuçlarına ihtiyaç duyulmuştur. Deney
sonuçlarına göre her numune için frekans-EE ekseninde değerler elde edilmiştir.
Network analizör kaynaklı 1.7-2.6GHz olan çalışma frekansı için frekans bölgesi
400 eşit parçaya bölünmüş ve EE değerleri ölçülmüştür. Dolayısı ile bir numune
için bu frekans bölgesinde toplam 400 EE değeri mevcuttur. Değerler öncelikle
bir tablo şeklinde istatististik yazılımı olan SPSS 18’e aktarılmıştır. Ardından her
numune için elde edilen her frekansa karşılık gelen EE değerlerinin tanımlayıcı
istatistikleri çıkarılmıştır. Buradan ortalama değerler, medyan, standart sapma
7
vb. özelliklerden yola çıkarak ilgili numunenin ekranlama özelliği için kararlı olup
olmadığı, kabul edilebilir olup olmadığı gibi varsayımlar çıkarılmıştır.
Numunelerin EE değerlerini istatistiki olarak sınıflandırmak için öncelikli
adımlardan biri de değerlerin varyansının homojen olup olmadığının tespit
edilmesidir. Yapılan test ve kurulan hipotez sonucu varyansların homojen
olmadığı görülmüştür. Bunun üzerine Welch testi uygulanmıştır. Böylece
grupların ortalamaları arasında farkın olup olmadığı saptanması amaçlanmıştır.
Kurulan hipotez ve anlamlılık seviyesi değerlerini incelenmesi sonucu grupların
ortalamaları arasında fark olduğu ortaya çıkmıştır. Her bir numunenin hangi
numuneden farkı olup olmadığının tespiti için ANOVA’ya başvurulmuştur.
Anova iki veya daha fazla veri grubunun değerlerinin bir birleriyle olan
ilişkilerini analiz eden istatistiki modeller derlemesidir. Gruplar arasındaki
bağıntı değerlerin birbirinden ve grup içi ortalamalarının farkı üzerine
geliştirilmiştir. TamHane’s T2 testi her bir numunenin hangi numuneden farklı
olduğunu göstermiştir. Bunun tespiti elde edilen anlamlılık seviyesinin
yorumlanması ile olmuştur. Anlamlılık seviyesi 0.05’ten küçük olanlar için %95
güven düzeyinde grupların ortalamaları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir
fark olduğunu kabul edilmektedir. Böylece ortalamaların birbirinden farklı
olduğu gruplar olduğunu görülmüştür. Bunun üzerine kümeleme algoritması ile
EE değerlerinin kaç farklı kümede değerlendirilebileceği test edilmesi
öngörülmüştür.
Sonuçların güvenilirliğini tasdik etmek amacı ile Hiyerarşik ve Two Step iki ayrı
kümeleme algoritmalarından yararlanılmıştır. Her iki algoritmanın çalıştırılması
sonucu değerlerin 2 kümede toplandığı saptanmıştır. En iyi ve en kötü EE
değerlerine sahip numunelerin tespiti için seçim alanının daraltılmasına gidilmiş
ve algoritmaların verileri 4 ayrı kümeye yerleştirilmesi istenmiştir. Buna göre
örme kumaşlar arasında en iyi sonucu milano 2mm bakır, pike 2mm bakır ve
milano 6mm çelik vermiştir. Pike 2mm bakır 23.15dB’lik ekranlama etkinliği
değeri ile onun en iyi örme kumaş ekran malzemesi olduğunu istatistiki olarak
kanıtlamıştır.
8
Kumaşların ekranlama etkinliklerinin ölçülmesi ve kolay takip edilebilir olması
için kullanıcı dostu masaüstü uygulaması geliştirildi. Visual Studio 2010 .NET4.0
platformunda C# kodları ile yazılan bu uygulama sayesinde kullanıcıya istediği
ekran malzemesini belirleyeceği özellikleri ile beraber başka bir veya birden fazla
kumaşın ekranlama etkinliği değerleri ile karşılaştırabilecek, sonuçları grafikle
görebilme olanağı sağlanmıştır. Burada grafik gösterimi ise Matlab kodları ile
gerçekleşmiştir. Bu işlemin gerçekleşmesi için C# ile Matlab kodları entegre
edilmiştir.
Çalışma için 5 farklı türde 29 örme ve 3 farklı türde 3 dokuma kumaş üretilmiştir.
Örme kumaş türleri ribana, süprem, pike, milano ve selanik iken dokuma kumaş
türleri ise bezayağı, dimi2x2 ve panama olmuştur. Kumaşlar bakır, gümüş ve
paslanmaz çelik olmak üzere 3 farklı iletken fiber içermektedirler. Tüm
numunelerin ekranlama etkinliği deneylerle test edilmiştir. Deney sonuçları
istatistiki verilerle analiz edilmiş, öneriler sunulmuştur. Sonuçların
değerlendirilebileceği masaüstü uygulaması geliştirilmiş, değerler grafiklerle
ekrana yansıtılmıştır. Buna ek olarak dimi2x2 ve ribana kumaşlarının 3-boyutlu
örnekleri analiz edilmiş, süprem kumaşın EE simulasyonu yapılmıştır.
Deneyler sonucu dokuma kumaşların üçünün de ekranlama etkinliği değerleri
örme kumaşlarınkinden daha iyi olup 30 – 54.95dB bölgesine yerleştiği
gözlemlenmiştir. Dimi2x2 kumaşı 46.41 – 54.95dB’lik ekranlama etkinliği aralığı
ile en iyi ekran malzemesi olmuştur. Örme kumaşlar içerisinde en iyi sonucu
milano 2mm bakır, pike 2mm bakır ve milano 6mm çelik vermiştir. Pike 2mm
bakır 23.15dB’lik EE değeri ile en iyi örme kumaş ekran malzemesi olduğunu
kanıtlamıştır. Sonuçların doğruluğu istatistiki verilerle de desteklenmiştir.
Genel olarak düşünüldüğünde, bu çalışma için teknik resim, elektromanyetik
simulasyon, değerlerin grafiklerle sunumu, masaüstü uygulaması, istatistiki
analiz ve hayata geçirilen deneylerle interdisipliner çalışma olmaya aday olduğu
görülmektedir. Bu konuların tekstil ürünlerinin elektromanyetik alanında
değerlendirilmesi araştırmaları için kaynak eksikliğinin giderilmesi yolunda
katkısı sağlaması beklenmektedir.
9
2 KAYNAK ÖZETLERİ
Kumar vd, (1997) Metallize kumaşlar ve türevlerinin EMS alanında popülerleştiği
dönemde yayınladıkları çalışmada bu ürünlerin geniş frekans yelpazesinde
değerlendirilebileceğinden bahsetmişlerdir. Bu malzemelerin sabit yansıma
vermesinin neden olarak belirtildiği çalışmada kumaşların ince katmanlı metal
levha olarak varsayılabileceğini ve dalga kılavuzu olarak düşünülebileceğine yer
verilmiştir. Araştırmacılar elde ettikleri bulgularla kumaşların RF ve mikrodalga
frekans bölgesinde muadili ekranların yerini alacağını öngörmüşlerdir.
Das vd., 2009 kumaşların elektromanyetik etkinliğini ASTM4935 standardına
uygun koaksiyel iletim hattı modeli ile ölçmüştür. Frekans aralığı 100MHz-3GHz
olarak belirlenen çalışmanın sonucunda araştırmacılar ipliğin içeriğindeki metal
fiberin, kumaştaki atkı ve çözgüdeki iplik sayısının, kumaş katman sayısının ve
yapısının etkili olduğunu ancak kumaştaki açıklık ve iplik yoğunluğu
özelliklerinin ekranlama etkinliğine önemli bir etkisinin bulunmadığı
belirlenmiştir.
Perumalraj ve Dasaradan (2010) bakır özlü ipliklerden örülmüş kumaşların
elektromanyetik ekranlama etkinliklikleri üzerine çalışma yapmışlardır.
Nümuneler 20-18000MHz frekans bölgesinde denenmiş ve ekranlama
etkinliğinin doğrudan atkı ve çözgü ipliklerinin yoğunluğunun doğrudan EE
sonucuna etkisinin olduğunu tespit etmiştir. Sonuçlar interlok örme kumaşların
EE’nin ribana ve bezayağı kumaşlarından daha iyi olduğu göstermiştir. 700-
1000MHz frekans bölgesinde 30-63dB EE elde edildiğini bu nedenle örme
kumaşların FM/AM radyo, cep telefonu, bilgisayar vs gibi birçok ev aletlerinin
korunmada kullanılabileceği belirtilmiştir. Ayrıca, bakır fiberin çapındaki artış EE
'nin azalmasına sebep olmaktadır. Bunun sebebi daha kalın fiberin örme
esnasında kolaylıkla diğer ipliğin arasında geçemediği, dolayısı ile arada daha
büyük açıklığa neden olduğu olarak belirtilmiştir.
10
Liu ve Wang (2012) literatür taramaları sonucu ekranlama sağlayacak kumaşın
yoğunluğu, kalınlığı, örgü tipi ve iplik sayısı gibi kumaşın yapısını oluşturan bazı
karakteristik özellikler ile ekranlama etkinliği arasında ortaya konan araştırma
sonuçlarının yeterince açık olmadığı kanaatine varmışlardır. Ayrıca, kumaşın
iplik diziliminden kaynaklanan yapısının elektromanyetik ekranlamaya etkisinin
hesaplama modelinin başka araştırmacılar tarafından çalışılmamıştır. Bu nedenle
çalışmalarında kumaşın diğer yapısal karakteristik özelliklerinin
değiştirilmeden, sadece iplik diziliminden kaynaklanan plain, twill ve satin
şeklindeki kumaşların ekranlama sonuçlarına bakarak bir hesaplama modeli
amaçlamışlardır. Bu yöntem elektromanyetik ekranlama kumaşı tasarımı ve
üretimi için rehber olabilecek teorik yaklaşım olması açısından literatür için
önemli bir eksiğin giderilmesi adımıdır. İki araştırmacı konu ile ilgili birçok
makale yayınlamışlardır. İkili bir diğer çalışmasında (Liu vd,2013) kumaşın metal
levhaya benzetiminden yola çıkarak geleneksel ekranlama etkinliği
denklemlerine eşdeğer denklem elde etmişlerdir. Hata payının göz önünde
bulundurulduğu çalışmada araştırmacılar bezayağı, dimi ve saten kumaşlar için
geçerli olacak katsayılar kullanmışlardır.
Wang ve Liu (2012) çalışmalarında iplik yoğunluğunun EMSE değerlerine etkisini
araştırmışlardır. Bunun için 20 farklı kumaş için atkı ve çözgü iplikleri olmak
üzere 60/60 – 250/250 karış/cm arasında farklı iplik yoğunlukları
belirlemişlerdir. Dalga kılavuzu yöntemi ile yapılan ölçümler sonucunda sonuçlar
3 ana başlıkta toplanmıştır.
Frekans arttıkça ekranlama etkinliği uygulanan frekans aralığında 3
bölgeye ayrılmıştır. Bunlardan ikisi hızlı artan, biri ise sabit bölgedir. Hızlı
artan bölgede ekranlama etkisi kumaş yoğunluğu arttıkça artar. Sabit
bölgede ise yoğunluğun artmasının ekranlama etkisi üzerinde kaydadeğer
etkisinin olmadığı görülmüştür.
11
Elektromanyetik ekranlamanın iplikleri dizilimine bağlıdır.
Araştırmacılar bu dizilimi sınıflandırdılar ve iplikler arası uzaklığı,
iplikleri birbirine yapışık - birbirinden uzak olmak üzere, altı farklı
durumda sundular. Sonuç olarak her farklı sınıflandırma ekranlama
etkinliği değerlerinde kaydadeğer değişikliğe neden olur.
Birinci ve ikinci bölgenin sol ve sağ sınır yoğunluk değerleri ile sabit
bölgenin sabit değeri (yoğunluğun maksimum olduğu) ipliğin çapı ve
ipliğin oluşturduğu tüylülük kalınlığı sayesinde hesaplanır. Bu hesaplama
yöntemi elektromanyetik ekranlama sağlayan kumaş tasarımı için
kaynakça olabilir; ideal yoğunluğun tercihi, maliyetin azalması ve
ekranlama etkinliğini iyileştirilmesi için kullanılabilir.
Ceken, vd., (2012) örme makinesinde üretilmiş farklı yapılarda iletken iplik
barındıran örme kumaşların elektromanyetik ekranlama etkinliğini
incelemişlerdir. Hazırlanan 6 nümune 750 – 3000 MHz frekans bölgesinde dikey
ve yatay polarizasyon için sönümleme oranları test edilmiştir. Sonuçlara göre
yüksek frekanslarda EMSE değerleri de göreceli olarak yüksek çıkmıştır. Genel
olarak ise dikey polarizasyondaki testler yatay polarizasyon testlerinden daha iyi
sonuç vermiştir. Örme kumaşların farklı türlerde üretilmesi ile de tekrar eden
işlemler sonuçlarda kayda değer değişiklik olmadığını göstermiştir.
Araştırmacılar örme kumaşların yapısının simülasyon ortamında adım adım
değiştirerek sönümleme oranlarının değişiminin izlenmesi gerekliliğini, bundan
mütevellit simülasyon ortamının önemini vurgulamışlardır.
Örtlek vd, 2012 paslanmaz çelik ile polyester ipliğin hibrid halini elde etmişlerdir.
Bu hibrid iplik ile EM ekranlamada kullandıkları 8 farklı dokuma kumaş
üretmişlerdir. Bunlar farklı atkı ve çözgü oranlarına sahip bezayağı 1/1, panama
2/2, rib 2/2 ve dimi 2/2'dir. Nümuneler 30MHz-9.93GHz frekans aralığı için test
edilmiştir. Farklı frekans aralıkları için biconical (30-300MHz), log-periodic
(300MHz-2.2GHz) ve horn (2.2-18GHz) antenler kullanılmıştır. Çalışma sonucu
tercih edilen frekans aralığında 25-65dB'lik ekranlama etkinliği kaydedilmiştir.
Beklendiği üzere frekans arttıkça ekranlama etkinliği azalma eğilimi göstermiştir.
12
Atkı ve çözgü sıklığı, dalga polarizasyonu ekranlama etkinliğini etkileyen diğer
önemli etkenler olarak tespit edilmiştir. Ayrıca, araştırmacılar çalışmalarında
elde ettikleri kumaşların cep telefonu, TV ve radyo, kablosuz ağlar gibi yaşam
alanlarını etkileyen EM engelleme uygulamalarında duvar veya pencerelerde
kullanılmasını önermişlerdir.
Duran ve Kadoğlu (2012) çalışmalarında pamuk/bakır karışımı iplikten elde
edilen dokuma kumaşların EE'ni incelemişlerdir. Yansımasız oda test sistemi ile
200MHz-5.8GHz frekans bölgesinde yürütülen işlemler genel olarak iplik
numarası, öz inceliği, atkı sıklığı ve dalga frekansının EE'ye etkisi ortaya
çıkarmıştır. Buna göre araştırılan parametrelerin EE'ye önemli derecede etki
ettiği gözlemlenmiştir. Ayrıca 200MHz'de 44.4dB ve 1.2GHz'de 31.6dB'lik EE
değerleri elde edilen en yüksek EE değerleri olarak çalışmada kendine yer
edinmiştir. Araştırmacılar öneri kısmında ise iletken kumaşların sadece askeri ve
tıp alanlarında değil duvar kağıdı, perde ve giysilerde de kullanılabileceğini
belirtmişlerdir.
Cheng vd., (2014) yenilikçi katlama büküm metodu ile paslanmaz çelik fiber tel
içeren kompozit iplikler üretmişlerdir. Ardından bu ipliklerle elektromanyetik
ekranlama sağlayacak örgü kumaş elde etmişlerdir. Kumaşın ekranlama
etkinliğini koaksiyel iletim hattı modeli ile 15 - 3000MHz frekans aralığında test
etmişlerdir. Testler ile elde ettikleri farklı özelliklerdeki kumaşların 20.76 -
51.92dB aralığında ekranlama etkinliği performansını tespit etmişlerdir.
Çalışmada ışınım frekansının, metal içeriğinin, metal ağının boyutu ve şeklinin
ekranlama etkinliğine etkisinin olduğu gözlemlenmiştir. Çalışmada ayrıca, bu
özelliklerin Anova istatistiki modeli ile de ekranlama etkinliğine kaydadeğer
etkisinin olduğu teyit edilmiştir.
Das vd., (2014) çalışmalarında polyester ve paslanmaz çelik ipliklerinin
birleşiminden doğan iletken ipliklerle dokunmuş farklı yapılardaki dokuma
kumaşlarını incelemişlerdir. Yapıların ekranlama etkinlikleri farklı frekanslarda
ölçülmüş ve karşılaştırılmıştır. Bu işlemler koaksiyel iletim hattı modeli ile
300kHz – 1.5GHz’lik frekans bölgesinde gerçekleştirilmiştir. Çalışmada kumaş
13
yapısının karakteristiğini oluşturan atkı yoğunluğu, iletken atkı oranı, paslanmaz
çelik içeriği oranı, kumaş açıklıkları büyüklüğü, desen örüntüsü ve katman sayısı
EMSE ölçümleri için analiz edilmiştir. Deney sonuçları atkı iletken ipliklerinin
artması, kumaş içindeki paslanmaz çelik oranının artması ile EMSE değerlerinin
arttığını göstermiştir. Desen örüntüsü ise önemli bir değişikliliğe sebep
olmamıştır. Araştırmacılar ayrıca, daha küçük açıklıklar, katman sayısında artış
ve iki veya daha fazla iplikli kumaşların EMSE değerlerini artırdığını ve en iyi
sonucun 680MB frekanslarında 53.04dB olarak elde ettiklerini notlarına
eklemişlerdir.
Erdumlu ve Saricam (2015) çalışmalarında iletken ipliklerden elde edilmiş
dokuma kumaşların elektromanyetik ekranlama özelliklerinin detaylı
incelemişlerdir. Çalışmada 0-3000MHz frekans bölgesinde EMSE değerleri
belirlemek adına pamuk/bakır ve pamuk/paslanmaz çelik karışımı ipliklerden
elde edilmiş bezayağı ve dimi kumaşlar tek ve çift katlı yapılar şeklinde testlere
hazır edilmiştir. Ayrıca, sadece pamuk iplikten ibaret olan kumaşın da EMSE
değerleri ölçülmüştür. Sonuçlar bakır özlü kumaşların frekans arttıkça
ekranlama etkinliğinin sürekli arttığını ancak pik noktasını bulduktan sonra inişe
geçtiğini göstermiştir. Öte yandan paslanmaz çelik özlü kumaşlar ise düzenli pik
bölgesel pik noktaları olacak şekilde ekranlama etkinliği değerleri sergilemiştir.
Bezayağı ve dimi kumaşlar arasında istatistiki olarak anlamlı fark tespit
edilmemiştir. Katman sayısı artırıldığında paslanmaz çelik iplikli kumaşların
diğerine göre daha iyi EE sonuç vermiştir. İletken tel barındıran kumaşlar sadece
pamuk barındıran kumaşlarla test edilmiş ve pamuk kumaşların hiçbir etkisinin
olmadığı görülmüştür. Araştırmacılar kumaşların metal içermesinden kaynaklı
bazı alanlarda kullanışsız olacağı fikrine karşın deneylerde test edilen
nümunelerin birçok alanda kolaylık kullanılabileceğini ve hatta katmanlı olarak
denenmelerinin ileriye yönelik araştırma konusu olması gerektiğini
savunmaktadırlar.
Özdemir vs., (2015) çalışmalarında EMSE alanında literatürde az bulunan dimi ve
saten türevlerinden olan baratea ve krep dokuma kumaşlarını incelemişlerdir.
Seçtikleri kumaşlar metal olarak paslanmaz çelik fiber içermektedirler. Ölçümler
14
geniş frekans bandında hedeflendiğinden free space ölçüm metodu ile farklı
anten polarizasyonları denenerek gerçekleştirilmiştir. Araştırmacılar 900MHz
GSM, 1800MHz GSM, 2100GHz 3G, ve 2400MHz Wi-Fi bandlarını kapsayan
çalışma frekans aralığını 700 - 3000MHz olarak tercih etmişlerdir. Sonuçlara göre
tüm numuneler bu özel frekanslarda 10-25dB'lik EE vermişlerdir. Diğer frekans
bölgelerinde ise numunelerin bir çoğundan 40dB'ye varan EE sonuçları elde
edilmiştir. Farklı örüntülerdeki kumaşların EMSE değerlerinin birbirinden farklı
çıktığı ancak aynı kumaşın yatay ve dikey polarizasyonda EE değerlerinde
değişiklik olmadığı gözlemlenmiştir. Araştırmacılar son olarak çalışılan frekans
aralığının alt seviyelerinde nispeten daha düşük EE değerleri elde ettiklerinden
kumaşların bu frekanslarda etkin ekranlama sağlamaları için geliştirilmesi ve
yeni örüntülerin bilgisayar simülasyonları ile denenerek önerilmesi gerekliliğini
vurgulamışlardır.
15
3 MATERYAL VE METOT
3.1 Elektromanyetik Alan Kuramı
Elektromanyetik dalgaların yaşantımızdaki rolü artık tartışılmayacak
boyutlardadır. Haberleşme sistemlerinden, uzaktan algılamaya, tıbbi tanı ve
tedavi cihazlarından çevre, eğitim, pazarlama, savunma sistemlerine, hemen her
yerde EM dalgalardan yararlanılmaktadır. EM dalgalar bir yerden bir başka yere
ses, görüntü gibi haber işaretlerini taşımada kullanıldıkları gibi, karşımıza
istenmeyen girişim / karışım işaretlerini taşıyan EMC problemleri olarak da
çıkabilmektedir. İster faydalı haber işareti olsun, isterse istenmeyen işaret
karşılaşılan problemlerin üstesinden gelmenin temel kuralı EM dalga yayılımının
iyi anlaşılmasıdır.
Birkaç bin yıldır bilinmelerine ve birçok bilim insanının katkılarıyla belirli bir
yere gelmesine karşın elektrik ve manyetizma konularının gerçekçi ve halen
kullanılan modeli 1831 – 1879 yılları arasında yaşamış olan James Clerk Maxwell
tarafından kurulmuştur. Maxwell denklemleri adı verilen dört denklem ile EM
alan teorisi yerli yerine oturmuş ve her türlü alan ve devre problemi çözülür
duruma gelmiştir.
Çizelge 3.1. Maxwell denklemleri (Balanis,1989; Clayton,2003)
Yasa Integral formu Differensiyel formu Faraday kanunu
0C
E dl i i d t
BE
t
Ampere kanunu C S
H dl J ds i c ic ic d t
D DH j j j j j j
t t
Elektrik alanı için Gauss kanunu
vS vD ds dv evD q
Manyetik alan için Gauss kanunu
0C
B ds mvB q
Yükün korunumu
0C
J ds 0J
16
burada,
ciic jjj (3.1)
d
Dj
t
(3.2)
d
B
t
(3.3)
dir (Balanis, 1989).
Birçok kitapta veya yayında yer verilmemesine rağmen bu kaynaktaki
formüllerde tesirli manyetik akım yoğunluğu i ve manyetik yük yoğunluğu
mvq
genelleştirilmiş akım kavramı çerçevesinde gösterilmiştir. Bu yaklaşımın nedeni
manyetik akım yoğunluğunun ve manyetik yük yoğunluğunun fiziksel olarak
gözlemlenememesidir (Balanis, 1989).
Alan kuramındaki elektrik alan, manyetik alan, yüzey akım yoğunluğu vektör
boyutundadır. Yani hem şiddetleri hem de yönleri vardır. Örneğin bir elektrik
alandan söz etmek gerektiğinde hem şiddeti hem de yönü belirtilmelidir
(Karacaörenli, 2007).
İlk iki, (3.1) ve (3.2) denklemlerine bakıldığında zamanla değişen manyetik
alanın zamanda ve uzayda değişen elektrik alanı oluşmasına ve sıfır olmayan
∂E/∂t bağıntısının uzayda zamanla değişen manyetik alanının oluşmasına sebep
olmaktadır. Bu durum elektromanyetik dalga yayılımının ana habercisidir (Hoole
ve Hoole, 1996).
3.1.1 Elektrik alan
Yüklü bir parçacığın etrafında oluşturduğu alan vektörüdür. Elektrik alan şiddeti
birim yüke etki eden kuvvet olarak tanımlanır. Bu kuvvetin yönü artı yükten eksi
yüke doğrudur. Elektrik alanlar yönlü oklarla gösterilir. Başka bir deyişle elektrik
alan çizgileri yüksek potansiyelden düşük potansiyele doğrudur.
17
3.1.2 Manyetik alan
Bir noktada v hızıyla hareket eden bir q yükünde (F) kuvvetini oluşturan alan
vektörüdür F q v B . Manyetik alan çizgileri kendileri üzerinde kapanan ve
akımı çevreleyen çizgilerdir.
3.1.3 Elektromanyetik büyüklükler ve birimler
Elektrik alanların şiddeti metre başına düşen gerilim SI birim sistemiyle
(Volt/metre) ile ölçülürken, manyetik alanın ölçü birimi SI birim sistemiyle
Tesla’dır. 1 Tesla = 1 Weber/m2. Yaygın olarak kullanılan bir başka birim ise CGS
sistemiyle Gauss’tur. Elektrik ve manyetik alanların özellikleri farklıdır. Dolayısı
ile bu alanların canlıların biyolojik yapıları üzerindeki etkileri değişik olur. Bu
alanların insanları nasıl etkilediği henüz tam olarak anlaşılmış değildir. Fakat
yapılan çalışmalar; manyetik alanların, elektrik alanlara göre daha etkili
olduğunu düşündürmektedir. Öte yandan manyetik alanlar, özel olarak üretilmiş
kimi maddeler dışında, hiçbir engel tanımaz. Elektrik alanlar insan bedenini
yüzeyinde zayıf akım oluşturur. Manyetik alanlar ise bedenin içine girerek bu tür
zayıf akımların iç organlarda bile oluşmasına yol açarlar. Gerçekte değişken
manyetik alanlar, çevrelerinde bulunan tüm iletkenlerde (insan bedeni de bir
iletken olarak düşünülebilir) akım oluştururlar.
Bazı elektromanyetik değişkenler araştırma aşamasında elektrik alan ve
manyetik alan şiddetleri ölçümlerinde kullanılacaktır. Bu değişkenlerin anlamları
ve birimleri aşağıdaki gibidir (Karacaörenli, 2007).
İletkenlik, iletken akım yoğunluğunun elektrik alan şiddetine oranıdır
ve metre başına Siemens birimi ile ölçülür ( / [ / ])J E S m .
Dielektrik katsayısı, elektrik akı yoğunluğunun elektrik alana
bölünmesiyle tanımlıdır ( / [ / ])D E F m
Manyetik geçirgenlik, manyetik akı yoğunluğunun manyetik alana
oranı olarak tanımlanır ( / [ / ])B H Henry m .
18
3.1.4 Ekranlama
Ekranlama; kart, devre ya da cihaz düzeyinde iki ortamı birbirinden
elektromanyetik anlamda izole etmek diye tanımlanır. Ekranlamanın etkili
olması ekranlanacak kaynağın cinsine bağlıdır. EMC problemlerinde iki tip
girişim kaynağı söz konusudur: elektrik dipolü gibi davranan kaynaklar,
manyetik dipolü gibi davranan kaynaklar. Elektrik dipol yakınında güçlü elektrik
alan, manyetik dipol ise yakınında güçlü manyetik alan oluşur. Uzak alanda iki
kaynağın etkileri açısından bir fark yoktur. Uzak alan elektrik ve manyetik alan
bileşenlerinin düzlem dalgaya dönüştüğü bölgedir. (Sevgi, 2000) .
Elektromanyetik dalgaların istenen seviyelere indirgenmesi sinyal şiddetine ve
kumaş karakteristiğine bağlıdır. İplik yapısındaki fiber teller yüksek iletkenlik ve
manyetik geçirgenlik değerlerine sahiptirler. Bu özelliklerden mütevellit
malzemelerin soğurma kaybı yüksek olup, yansıma kaybı nispeten düşüktür.
Ayrıca, literatürdeki örneklerin sonuçları soğurma kaybının yüksek, yansıma
kaybının düşük olması ile toplam ekranlama etkinliğinin daha iyi sonuç verdiğini
göstermektedir (Perumalraj ve Dasaradan, 2010).
Metal, iletkenliği ve manyetik geçirgenliği özelliği ile en iyi ekranlama etkinliği
sağlayan malzemedir. Ancak ağır olması, termal etkiye dayanıklığı, oksitlenmesi
ve korozyona uğraması ekranlama uygulamalarında kullanımını zorlaştırıyor.
Öte yandan, sadece mikron kalınlığında olan kumaşlar elektriksel yalıtım
sağlarlar ve EMA'yı zayıflatırlar (Safarova ve Militky,2011). Mikron fiberler esnek
olma avantajının yanısıra emaye kaplama olmaları sayesinde oksitlenme ve
korozyona da dayanıklıdırlar.
3.1.4.1 Ekranlama etkinliği
Ekranlama etkinliği ekran varken iletilen gücün ekran yokken iletilen güce oranı
olarak düşünülebilir ve aşağıdaki eşitlik ile elde edilmektedir.
1 2
10 logEE P P (3.4)
19
Ekranlama yansıma kaybı, soğurma ve iç yansıma katsayıları olarak 3 kategoride
değerlendirilebilir. Böylece toplam ekranlama etkinliği (Clayton, 2006; Kodali,
2001)
EE R A B dB (3.5)
olarak verilmektedir. Burada R yansıma kaybı A soğurma kaybı, B ise ekran
malzemesi içindeki iç yansıma sonucu düzeltme faktörü olarak ifade
edilmektedir. B terimi oldukça düşük olması hasebi ile genellikle ihmal edilebilir.
Dolayısı ile ekranlamanın büyük oranda yansıma ve soğruma kayıplarına bağlı
olduğu söylenebilir.
3.1.4.2 Ekranlama etkinliği hesaplaması
Ekranlama etkinliğini ölçerken teorik ve pratik arasında büyük farklar olduğu
görülmektedir. Pratik ekranlama frekans, kaynağın ekranlamaya olan uzaklığı,
alanların polarizasyonu, ekrandaki süreksizlikler vs gibi faktörlere
dayanmaktadır. Radyasyon yayan kaynağa yakın bölgeler yüksek şiddetli
alanların enine ve boyuna bileşenlerine maruz kalmaktadır. Bu alanlar
enerjilerinin büyük kısmının E ve H bileşenlerinde olmasından elektrik ve
manyetik alanlardır. Elektrik ve manyetik alan bileşenlerinin birim uzaklıklarının
teğetsel bileşeni oranıyla tanımlanmış dalga empedansıyla ilişkilidir.
t
t
H
EZ
(3.6)
Bu sebepten, elektrik alanın yoğunluğu daha baskın ise dalga empedansı yüksek,
manyetik alanın baskın olduğu durumlarda ise dalga empedansı düşük değerlere
sahiptir.
Kaynaktan yeteri kadar uzak bölgede 2 / 2r D ( 0 / 2D ) veya 0 / 2r (
0D ) elektromanyetik dalga düzlem dalgaya dönüşmekte ve dalga
empedansı aşağıdaki gibi olmaktadır.
20
j
jZw
(3.7)
Burada D kaynağın büyüklüğüdür. Optik frekans sınırı altında serbest uzayda
aşağıdaki gibidir ( 0 ):
120
0
00wZ (3.8)
Kaynağı sırasıyla küçük elektrik dipolü veya küçük manyetik döngü olarak kabul
ederek elektrik ve manyetik alan empedansların değerini hesaplamak mümkün
(Kodali, 2001). Yakın alan bölgesinde ( 2/0r ) elektrik ve manyetik alan
empedansları sırası ile aşağıdaki formüllerle hesaplanabilmektedir.
000
2
rZE (3.9)
0
0
02
rZH (3.10)
Şekil 3.1’de bir elektromanyetik kaynaktan uzaklaştıkça yakın alan için elektrik
ve manyetik alan empedans değerlerinin değişimi gösterilmiştir.
Şekil 3.1. Elektrik ve manyetik alan dalga empedansı
Bu alanların ekranlama etkinliği SE, alıcıdaki duvar yokken etkiyen şiddetin
duvar varken olan şiddetlerin oranına eşittir.
21
2
110log10dBdalgaDüzlem
P
PSE (3.11)
2
110log20dBalanıE
E
ESE (3.12)
2
110log20dBalanıH
H
HSE (3.13)
Burada P1, E1, H1 emitör ve kurban arasında ekran duvarı yok iken, P2, E2, H2 ise
ekran duvarının olduğu zamanlardaki değerlerdir. Elektrik ve manyetik alanları
empedansı için duvardan önce ve sonra aynı değere sahip olduğu varsayımı
yapılmaktadır.
3.1.5 Saçılma parametreleri
Saçılma parametreleri veya S parametreleri (bir saçılma matrisi veya S
matrisinin elemanları), sürekli halde elektrik sinyalleri ile uyarılmakta
olan lineer elektrik devrelerinin davranışlarını tanımlayan parametrelerdir.
Devre elemanlarının (endüktans, kondansatör, direnç), kazanç, geriye dönüş
kaybı, gerilim duran dalga oranı, yansıma katsayısı ve kuvvetlendirici kararlılığı
gibi birçok elektriksel özelliği, S parametreleri kullanılarak ifade edilebilir (Pozar,
2004).
3.1.5.1 Genel S parametreleri matrisi
Çok kapılı bir devrede her kapı 1 – N aralığındaki n sayısı ile ifade edilmektedir.
Burada N toplam kapı sayısıdır. n kapısı için ilgili S parametresi gelen ve yansıyan
güç dalgaları, na ve nb cinsinden tanımlanır.
Burada gelen güç dalgası (Kurokawa, 1965)
1
2pa k V Z I (3.14)
ve
22
*1
2pb k V Z I (3.15)
Burada pZ her kapıya ait kompleks referans empedans değerlerinin köşegen
matrisi, *
pZ ise bu matrisin eleman bazında eşleniği, V ile I her kapıdaki gerilim
ve akımların sütun matrisi ve
1
pk Z
(3.16)
Bazı durumlarda tüm kapıların referans empedans değerlerinin eşit olduğu kabul
edilebilir. Bu takdirde gelen ve yansıyan dalga ifadeleri
0
0
1
2
V Z Ia
Z
(3.17)
ve
*
0
0
1
2
V Z Ib
Z
(3.18)
Şeklinde sadeleşir. Tüm kapılar için yansıyan güç dalgası S matrisi ve giden güç
dalgası cinsinden aşağıdaki matris denklemi ile ifade edilebilir.
b Sa (3.19)
Burada S , NxN’lik bir matristir. S’in elemanları bilinen matris notasyonu
kullanılarak sütun ve satırlar ile de yazılabilir.
3.1.5.2 İki kapılı devrelerde S parametreleri
İki kapılı devrelerin saçılma matrisi yaygın kullanılan ve büyük devrelerin
yüksek dereceli matrislerinin oluşturulmasında etkin rol oynar. Bu sistem için
yansıyan dalga, gelen dalga ve S parametreleri matrisi için
1 11 12 1
2 21 22 2
b S S a
b S S a
(3.20)
şeklinde ifade edilmektedir. Matris çarpımı gerçekleştirildiğinde
1 11 1 12 2b S a S a (3.21)
23
ve
2 21 1 22 2b S a S a (3.22)
elde edilir. Denklemlerini kullanarak gelen ve yansıyan güç dalgaları arasında
11S , 12S , 21S ve 22S saçılma parametreleri türünden ilişkilendirmek mümkündür.
Böylece,
2
111
1 0
kapı 1'deki yansıyan güç dalgası
kapı 1'deki gelen güç dalgasıa
bS
a
(3.23)
1
112
2 0
kapı 1'deki iletilen güç dalgası
kapı 2'deki gelen güç dalgasıa
bS
a
(3.24)
2
221
1 0
kapı 2'deki iletilen güç dalgası
kapı 1'deki gelen güç dalgasıa
bS
a
(3.25)
1
222
2 0
kapı 2'deki yansıyan güç dalgası
kapı 2'deki gelen güç dalgasıa
bS
a
(3.26)
‘dir. Burada, S parametreleri aşağıdaki gibi ifade edilebilir.
11S - giriş kapısı gerilim yansıma katsayısı
12S - geri yönde gerilim kazancı
21S - ileri yönde gerilim kazancı
22S - çıkış kapısı gerilim yansıma katsayısı
Çalışmada iki kapılı devre modeli düşünülmüş ve S parametrelerinden hem
simulasyon sonuçlarında hem de deney sonuçlarında faydalanılmıştır. Gerekli
olan EE değerlerini elde etmek için S parametrelerinin uygun dönüşümleri
gerçekleştirilmiştir.
Yansıma ve iletim katsayıları 2
11R S ve 2
21T S denklemleri ile verilmektedir.
Soğurma katsayısı ise ( A ) ise 1A R T denkleminden elde edilmektedir.
Böylece (Mathew vd., 2008; Drinovsky ve Kejik, 2009)
24
1A R T (3.27)
1010log 1REE R dB (3.28)
10 1010log 1 10log1
A eff
TEE A dB
R
(3.29)
Burada REE - yansıma kaybı, AEE - soğurma kaybı olarak ifade edilmektedir.
3.2 Kumaşlar
Elektromanyetik ekranlama amaçlı kullanılan kumaşlardan en yaygın olanları
dokuma ve örme türevleri kumaşlardır. Genel olarak, örme kumaşlar ipliklerin
ilmek formunda yan yana ve üst üste bağlantı kurarak bir yüzey oluşturması ile
üretilen tekstil yapılarıdır. İlmek örmenin en temel yapıtaşı olup ipliğin tek tur
dönmesidir. Dokuma kumaşlar ise atkı ve çözgü ipliklerinin doksan derece açı ile
birbirleriyle düz çizgi halinde kesişmeleri sonucu bağlantı oluşturarak doku
yüzeyi oluşturan yapılardır. Yapıları birbirinden farklı olan bu kumaş türleri
farklı makinelerde ve farklı işlemlerden geçerek elde edilmektedir (Marjory,
1977). Dolayısı ile bu kumaşları karşılaştırdığımızda;
Örme kumaşlar genel olarak dokuma kumaşlara göre daha esnek bir
yapıya sahiptir.
Örme kumaşlar genel olarak dokuma kumaşlara göre daha gözenekli
yapıdadır.
Örme kumaşlar genel olarak dokuma kumaşlara göre daha yumuşak
tutumludur.
Örme kumaşlar genel olarak dokuma kumaşlara göre buruşmaya daha az
yatkındır.
Örme kumaşlar genel olarak dokuma kumaşlara göre daha iyi su emme
yeteneğine sahip olabilirler.
Örme kumaşlar genel olarak dokuma kumaşlara göre daha iyi yalıtım
özelliğine sahiptir.
Örme kumaşların üretiminde kullanılan iplikler dokuma kumaşlara göre
az bükümlü ipliklerdir.
25
Atkılı örmede kullanılan makinelerde farklı incelik ve kalınlıktaki kumaş
üretimi için makine inceliğine göre farklı makineler kullanılırken; dokuma
makinelerinde her türlü incelik ve kalınlıktaki kumaş aynı makinede
üretilebilir.
Örme kumaştan yapılan ürünler çorap, tayt, atlet, iç çamaşırı, sweat, t-
shirt, eşofman, bebe giysileri üretilirken, dokumada ise pantolon, gömlek,
ceket, kaban, mont, salopet, şort, yağmurluk olarak karşımıza çıkar.
Dokuma kumaşların imal edilmesi örgü kumaşlara göre daha zor işlemler
içermektedir. Tekstilde kullanılan endüstriyel dokuma makineleri ufak
boyutlarda bir kumaş elde etmek için bile örme kumaşı üretiminde ihtiyaç
duyulandan uzak ara fazla miktarda ipliğe ihtiyaç duyarlar. Bu durum
makinenin kumaşı dokuması için ipliklerin makinenin farklı
bölmelerinden geçmesi gerektiği ile izah edilmektedir (Soydan, 2013).
Yukarıda verilen kumaşların fiziksel özelliklerinden kaynaklı farklılıklar, üretim
maliyeti ve zorluğu ve amaçlanan ekranlama etkinliği seviyeleri gibi kıstaslar
hangi kumaşın tercih edileceğini kullanım alanına göre değişebileceğini
göstermektedir.
3.2.1 Dokuma kumaşlar
Bu çalışmada nümune olarak kullanılacak olan dokuma kumaşlar bezayağı, dimi
2x2 ve panama türü kumaşlarıdır. Bu kumaşları birbirinden farklı kılan kumaşı
oluşturan atkı ve çözgü ipliklerinin dizilimidir. Bezayağı sadece tek örüntüye
sahip iken dimi ve panama kumaşlar farklı yapılarda olabilirler.
26
3.2.1.1 Bezayağı
Dokuma örgüleri içerisinde en basit örgü bezayağı örgüsüdür. Atkı ipliğinin
kumaş eni boyunca, çzgü ipliklerinin bir altından, bir üstünden geçerek diğer atkı
ipliğinin ters hareket yaparak oluşturduğu örgüdür (Şekil 3.2).
a) b) c) Şekil 3.2. Bezayağı kumaşın a) örüntüsü, b) geometrisi, c) deney numunesi
3.2.1.2 Dimi 2x2
Dimi örgülerinde her çözgü kendi atkısıyla ve birbirlerinin peşi sıra (birinci çözgü
birinci atkıyla ikinci çözgü ikinci atkıyla) bağlanır. Bu nedenle bağlantı noktaları
sağa veya sola doğru bir yol oluşturur. Kumaşta diagonal bir çizgi halinde beliren
bu görünüme dimi yolu denir (Şekil 3.3) (Anonim, 2016).
a) b) c)
Şekil 3.3. Dimi 2x2 kumaşın a) örüntüsü, b) geometrisi, c) deney numunesi
27
3.2.1.3 Panama
Bezayağı dokunun iki veya daha fazla atkı ve çözgü ile dokunmasıyla elde edilir.
Basit panama kumaşlar bezayağı örgülerin görünüşüne sahiptirler. Bu örgüde iki
çözgü ipliği iki atkı boyunca yukarı kaldırılmıştır (Şekil 3.4).
a) b) c)
Şekil 3.4. Panama kumaşın a) örüntüsü, b) geometrisi, c) deney numunesi
3.2.2 Örme kumaşlar
Örme iğnelerinin ipliklerle oluşturduğu özel ters U şekilli iplik halkalarından
meydana gelen form yapıya ilmek adı verilir. Bu form yapı fiyonk olarak da ifade
edilmektedir. Bir baş, gövde ve ayak (bacak) olarak üç kısımdan meydana gelir.
Örme kumaşlar, ipliklerin ilmeklerin yan yana ve üst üste bağlantı kurarak bir
yüzey oluşturması ile üretilen tekstil yapılarıdır.
3.2.2.1 Ribana
Ön ve arka yüzü aynı görünümlü, enine olarak yüksek esneme kabiliyetine sahip
lastik örgülü esnek kumaşlardır. Genellikle yakalarda, kol ve etek ucunda, bayan
ve erkek body üretiminde kullanılır (Şekil 3.5a,b).
28
a) b) Şekil 3.5. Ribana a) geometrisi, b) numunesi
3.2.2.2 Süprem
Ön ve arka yüzü birbirinden farklı, nispeten ince kumaşlardır. Genellikle slip,
atlet, fanila, t-shirt, iç çamaşırı yapımında kullanılır (Şekil 3.6a,b).
a) b) Şekil 3.6. Süprem a) geometrisi, b) numunesi
3.2.2.3 Selanik
Ön ve arka yüzü birbirinden farklı, arka yüzü interlok, ön yüzü ise kısmen ribana
görünümlü örme kumaşlardır. Örgü yapısı itibariyle interlok ayarlarında örülür.
Genellikle kalın yapıları dolayısıyla dolgun ve tok kumaşlar olup, dış giyimde,
sweat, hırka yapımında kullanılır (Şekil 3.7a,b).
29
a) b) Şekil 3.7. Selanik a) geometrisi, b) numunesi
3.2.2.4 Pike
Ön ve arka yüzü birbirinden farklı, ön yüzünde noktasal kabartılar ve çukurlar
bulunan, arka yüzü petek görünümlü örme kumaşlardır. Genellikle polo yakalı t-
shirtlerde, eşofman ve bayan elbise yapımında kullanılır (Şekil 3.8a,b)
a) b) Şekil 3.8. Pike a) geometrisi, b) numunesi
3.2.2.5 Milano
Rib yapısına benzer ilmek atlamalı geometriye sahip örme kumaşlardır.
Genellikle hırka, pantolon, boğazlı kazak yapımında kullanılmaktadır (Şekil
3.9a,b).
30
a) b) Şekil 3.9. Milano a) geometrisi, b) numunesi
3.2.3 Kumaş üretimi ve kullanılan makineler
3.2.3.1 İletken iplik üretimi
Örme kumaş için gerekli olan iletken tel içerikli ipliğin üretimi için iplik ve iletken
telin ayrı bölmelerden gelerek tek ve ortak silindirde bükülmesi ile üretilir.
(Rajendrakumar ve Thilagavathi, 2012). İletken ipli elde ediliş biçimi Şekil
3.10’da verilmiştir.
Şekil 3.10. Pamuk iplik ve iletken fiberden iletken iplik edilişinin şeması
Burada iletken tel ile fitil farklı yönlerden gelmektedir. Silindirler arasından
uygun gerilimle geçen her iki uç ön silindirden birbirine sarılı şekilde iletken iplik
olarak elde edilmektedir. Gerilimleri doğru ayarlanamaması iplikte veya fiberde
31
kopmaya, dolayısı ile büküm sarım işinin aksamasına neden olabilir. Şekil 3.11’da
iletken tel ve pamuk ipliğin iplik katlama büküm makinesinde birleştirilmesi
gösterilmiştir.
Şekil 3.11. İplik katlama büküm makinesi
Nihai durumda pamuk iplikten görece ince olan (50µm) iletkenin pamuk iletken
etrafında dönerek sarıldığı belli olmaktadır.
3.2.3.2 Örme kumaş hazırlanması
Örme kumaşlar, pamuk ve iletken fiberin birleşmesi ile elde edilen iletken telin
sarıldığı bobinin Faycon CKM-01-S ve Passap Duomatic 80 makinelerine
yerleştirilmesi ve ardından makinenin otomatik veya manüel olmasına bağlı
olarak uygun işlemlerin takip edilmesi sonucu üretilmiştir.
32
a) b)
Şekil 3.12. a) Otomatik Faycon CKM-01-S örme makinesi b) Örme işlemi
Şekil 3.13. Passap Duomatic 80 örme makinesi
Şekil 3.12’a ve Şekil 3.13’teki örme makineleri ile deneylerde kullanılmak üzere
ribana, süprem, milano, selanik ve pike türü örme kumaşlar üretilmiştir. Şekil
3.12 b’de örme işlemi gerçekleştirilmektedir. Deneylerde çeşitlilik sağlamak için
farklı ilmek açıklıklarındaki örme kumaşlar makinelerdeki iğnelerin diziliminin
değiştirilmesi ile elde edilmiştir.
3.2.3.3 Dokuma kumaşların üretimi
Dokuma kumaş üretimi örme kumaşlara göre daha uzun soluklu ve maliyetlidir.
Bunun sebebi ise örme kumaş üretimi için tek bobinin makineye yerleştirilmesi
yeterli iken dokuma kumaşlar için kumaşın eni boyunca geçmesi düşünülen her
ipliğin makinedeki her iğneden sırası ile geçmesi gerektiğidir. Bu durumda kumaş
eni boyunca iplik sayısı kadar bobine ihtiyaç duyulur. Dokuma kumaşların
üretildiği el tezgahı Şekil 3.14’deki gibidir.
33
Şekil 3.14. Dokuma el tezgahı
Çalışma için tek bobinden makinenin iğnelerinden geçip kumaşı üretebilecek
kadar iplik kesilerek hazır hale getirilmiştir.
a) b)
Şekil 3.15. a) iletken iplik bobini, b) ipliklerin dokuma için hazırlanması
Şekil 3.15 b’deki iplikler Şekil 3.16’deki gibi ipliklerden geçirilmiştir. Belirlenen
atkı-örgü desenine göre iğnelerin boş veya dolu geçmesi mümkündür.
34
Şekil 3.16. İpliklerin iğnelerden geçirilmesi
Şekil 3.17. Dokuma işlemi
Şekil 3.17’de dokuma işleminin gerçekleşme süreci gösterilmiştir. Bu işlem
iğnelerden gelen çözgü ipliklerinin manüel olarak atkı iplikle dokunması şeklinde
yapılmıştır.
3.3 Deney Düzeneği
Deneyler Akdeniz Üniversite laboratuarlarında gerçekleştirilmiştir. Deneyler
WR430 standartlarında hazırlanmış dalga kılavuzu arasına kumaş örneğinin
konulması yapılmıştır. Deney düzeneği şeması Şekil 3.18’daki gibidir.
35
Şekil 3.18.Deney düzeneği şeması
Burada network analizör tarafından gönderilen sinyalin dalga kılavuzu içinde
geçerek çıkış sinyalinin ne oranda zayıfladığı gözlemlenmektedir. Deney
düzeneği Şekil 3.19’de verilmiştir.
Şekil 3.19. Deney düzeneği
Kumaşların elektromanyetik ekranlama deneylerinde kullanılan türleri dokuma
ve örme kumaşlardır. Bu çalışma kapsamında her iki kumaş türünden numuneler
hazırlanmış ve deney sonuçları incelenmiştir.
36
Dokuma kumaşları olarak bezayağı, dimi ve panama, örme kumaşları olarak ise
süprem, ribana, milano, pike, ve selanik kumaşları kullanılmıştır. Kumaşlar
ağırlıklı olarak 50µm kalınlığında bakır içermekte olup, bakırın yanı sıra gümüş
ve paslanmaz çelik içeren kumaşlar da deneylere tabi tutulmuşlardır.
Dokuma kumaşların elde edilmesi maliyetli ve zor süreç olduğundan bu kumaş
türünden daha az sayıda numune kullanılmıştır.
3.3.1 Deney düzeneğinin çalıştırılması
Deneyde WR430 standartlarına uygun dalga kılavuzu kullanılmıştır. Dalga
kılavuzu giriş ve çıkış olmak üzere 2 kanaldan network analyzer'e bağlanmıştır.
Bilgisayardan ara yazılım ile okuma komutu gönderildiğinde S11 ve S12 parametre
değerleri grafik olarak ekrana yansımaktadır. S parametre bilgileri *.dat
formatında kaydedilebilir durumdadır. Her kayıt tuşuna basıldığında sistem 1.7
– 2.6GHz bandını 400 eşit parçaya bölerek her frakansa karşılık gelen EE
değerinin dosyaya kadediyor.
Deneye başlamadan önce sistemin her açıldığında sağlıklı bilgiler elde edebilmek
için kalibrasyonu yapılmıştır. Aksi durumda sonuçların güvenilirliği sağlanmamış
olur.
Dalga kılavuzunun içindeki boşluğa kumaş örneğini koymak için Şekil 3.20 a'daki
gibi numune yerleştirme aparatından faydalanılmıştır. Şekil 3.20 b'deki kumaş
numunesi uygun ölçülerde kesilerek 2 aparatın arasına sıkıştırılıp dalga kılavuzu
içerisine konulmuştur.
37
a) b)
Şekil 3.20. Deney için a) numune yerleştirme aparatı, b) kumaş numunesi
Yapılan ölçümlerin ardından elde edilen S parametreleri değerleri bilgisayara
kaydedildi. EE değerlerini elde etmek için S parametrelerinin dönüşüm
formülleri Matlab'de yazıldı. Kodların çalıştırılması ile deney sonuçları grafiklerle
gösterildi.
38
4 ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
4.1 Kumaşların 3-Boyutlu Tasarımı
Çalışma için dokuma ve örme kumaşlardan birer kumaşın 3 boyutlu tasarımı
çizilmiştir. Bunlar dimi 2x2 dokuma ve ribana örme kumaşlarıdır.
4.1.1 Dimi 2x2
Dimi kumaş türü bezayağı kumaşlardan sonra en sık üretimi yapılan dokuma
kumaş türlerindendir. Dimi önündeki 2x2 yazısı kumaşın örüntüsünde 2 atkı ve
2 çözgü ipliğinin sırası ile birbirlerinin üzerinden geçmesi ile izah edilmektedir.
Bu şekilde elde edilen kumaş 45 derecelik diagonal bir desen oluşturmaktadır.
Dimi kumaşları 3x1, 2x1 vs gibi desenlerde de bulmak mümkündür.
Kumaşın geometrisi Şekil 3.3 b’de verilen her kesişim noktasındaki atkı ve çözgü
ipliklerin alttan veya üstten geçmesi ile elde edilmiştir. Desen 4x4 boyutundaki
kesişim noktalarından sonra tekrarlanmaktadır. Böylece kumaş boyunca her
kesişim noktasındaki atkı ve çözgü ipliklerinin konumu Çizelge 4.1’deki
çıkarımlarla belirlenebilir.
Çizelge 4.1. Dimi 2x2 için 3-boyutlu iplikler
3-boyutlu iplik çizimi
39
Simülasyon için dimi 2x2 kumaşının 4x4 tekrarlı desenlerinden oluştuğunu göz
önünde bulundurarak, Çizelge 4.1’den görüldüğü üzere bir desen için 4 atkı ve 4
çözgü olmak üzere 8 adet ipliğe ihtiyaç vardır. Ancak desene bakıldığında yatay
eksende bulunan her iplik konumunun 1 sütunda aynısının olduğu
görülmektedir. Dolayısı ile her iplik için toplam farklı iplik konumu sayısı = 8/4 =
2'dir. Burada resimler ve desenler atkı iplikleri için düşünülmüş, ayrıca 4 iplik
ortak kullanılacağından bir benzer tablo daha aynı şekilde çözgü iplikleri için de
çıkarılabilir. Resimlerde yatay çizgilerin (atkı) her ucu veya diğer çizgi ile
birleştiği yerler dikey çizgilerle (çözgü) kesişim noktalarıdır. Burada çizginin
başından sonuna toplam 5 adet kesişim noktası vardır. Bunlardan ilk 4ü desen
için sonuncu ise diğer tekrar desenlerin başlangıç noktasıdır. Benzer durum
çözgü iplikleri için de geçerlidir.
Kumaşı oluşturan iplikler hibrid olup pamuk iplik ve metal fiber içermektedirler.
pamuk ipliğinin varlığı, üzerine sarılı metal fiberin 3-boyutlu uzayda konumunu
belirler. Bu sebepten pamuk iplik çizilmese bile iplik çapının simulasyon
ortamına yansıtılması gerekmektedir. Pamuk ipliğin ekranlama etkinliğine hiçbir
etkisi olmadığından (Perumalraj ve Dasaradan, 2010) çizimler pamuk ipliğinin
çapı göz ardı edilmeden metal fiber baz alınarak çizilmiştir. Böylece ipliklerin
kesişim noktalarında bir-birine gerçek tekstil kumaşlarındaki gibi değmediği
görülmektedir. Aradaki fark ayrıca hesaplanmalıdır. Bu örnek için pamuk ipliğin
çapı 0.2mm ve metal fiberin çapı 50µm olarak düşünüldüğünde hibrid ipliğin çapı
0.25mm olmaktadır. Dolayısı ile metal fiber çapları çıkarıldığında aradaki fark
0.40mm olmaktadır.
40
Dimi 2x2 ipliklerinin 3 boyutlu görünümü Şekil 4.1’deki gibidir.
a) b)
c) Şekil 4.1. Dimi 2x2 ipliklerinin a) üstten, b)izometrik, c)yandan görünümü
Burada ipliklerin üstten, izometrik ve yandan çizimleri verilmiştir. Atkı ve çözgü
ipliklerinin beraber kullanılması ile oluşan desen Şekil 4.2’deki gibidir.
a) b)
c) Şekil 4.2. Atkı ve çözgü ipliklerinin oluşturduğu desen: a) üstten, b)izometrik
c)yandan görünümü Burada tek bir desenin üstten ve açı altında görünümü ve eğri ipliklerden
kaynaklı, yandan görünümde olduğu gibi, 4 ipliğin kumaşa üçüncü boyut olan
kalınlık kazandırdığı görülmektedir. Bu oluşum Şekil 4.1 c’dekine benzer, fakat
daha karmaşık bir mesh yapısı görünümüne sahiptir. Bunun sebebi dikey yönden
gelen çözgü ipliklerinin atkı ipliklerinin altından veya üstünden geçmesidir.
41
Tekrar desenlerin oluşturulması ile elde edilen çizim örneği Şekil 4.3’deki gibidir.
a) b) Şekil 4.3. 112 x 56mm ebatlarında dimi 2x2 kumaşın a)izometrik, b)üstten
görünümü.
Buradaki kumaşın boyutları 112 x 56mm, metal fiberinin çapı 50µm, açıklıkları
ise 1mm'dir. Boyutlar WR430 dalga kılavuzu standartları baz alınarak
düzenlenmiştir.
4.1.2 Ribana
Ribana örme türü kumaş olduğundan en küçük yapıtaşı olarak ilmeklerin yapısı
incelenebilir. Çalışma için ribana ilmekleri 3-boyutlu uzayda verilen noktalardan
faydalanılarak elde edilmiştir.
42
Ribana ilmeği görünümü Şekil 4.4’deki gibidir.
a) b)
c) d)
Şekil 4.4. Ribana ilmeğinin a) üstten, b) yandan, c) önden, d) izometrik
görünümleri
Buradaki ilmek kalınlığı kumaşın içerdiği metal fiberin kalınlığı olarak
düşünülebilir. İlmeğin dönüş yaptığı yerlerdeki açıklıklar ise kumaşı oluşturan
ipliklerin kalınlıkları göz ölünde bulundurularak ayarlanmıştır. İlmeklerin bir
uçtan diğer ilmek ucu ile birleşmesi sonucu Şekil 4.5’deki gibi iplik elde
edilmektedir.
Şekil 4.5. Ribana ipliği
İpliklerin dikey eksende çoğaltılması sonucu Şekil 4.6’deki gibi ribana kumaşı
elde edilmektedir.
43
Şekil 4.6. Ribana kumaşı
Burada da iplik çiziminde olduğu gibi dikey eksen yönünde iplik çoğaltımı
sırasında iplik kalınlıkları göz önünde bulundurulmuştur. Fakat çizimler için
ipliğin değil, fiber telin kalınlığı baz alındığından kumaşı oluşturan iplikler
arasında boşluklar oluşmaktadır.
4.2 Simülasyon
4.2.1 Kumaş boşlukları ve kumaşların levha gibi kabul varsayımı
Liu vd. (2012) metal levhalar için mevcut ekranlama etkinliği hesaplamalarının,
kumaş ipliklerinin diziliminden dolayı, kumaşlar için kullanılamayacağını ileri
sürmüşlerdir. Teorik hesaplama yöntemi araştırmacılar çalışmalarında kumaşı
metal levhaya benzetimden yola çıkarak kumaşlar için farklı ekranlama etkinliği
denklemi elde etmişlerdir (Şekil 1-a-b). Perumalraj ve Dasaradan çalışmalarında
kumaş ipliklerinin arasında açıklıkların bulunduğunu simulasyon için metal
levha üzerinde açıklıklar (nümuneler için 0, 5, 10, 15, 20 ve 25 açıklık/cm2)
44
oluşturmuşlardır. Araştırmacıların bu kanıya varmalarındaki esas etkenin Şekil
4.7’deki gibi kumaş ipliklerinin aralarındaki mesafenin değişebilir olmasıdır.
Şekil 4.7. Kumaş örneğinin iç yapısı
İster örme isterse de dokuma kumaşlar için genel olarak iplik dizilimine üstten
bakıldığında Şekil 4.7'deki gibi bir yapının olduğu görünmektedir. Bu
yaklaşımdan yola çıkarak Şekil 4.7'a durumunda ipliklerin sıkışması sonucu ile f
durumuna gelinceye kadar elde edilen yaklaşımlar Şekil 4.8 b ve c'deki gibi
olmaktadır.
(a)
(b)
(c)
Şekil 4.8. Kumaşın düzlem levha ve dikdörtgen açıklıklı levha benzetimi
45
Dolayısı ile kumaş çok sık dokunmuşsa kumaşın levha olarak, ipliklerinin
arasında belli açıklık var ise dikdörtgen açıklıklı metal levha olarak varsayımı
kabul gören bir yaklaşımdır.
Malzemelerin ekranlama etkinliğini ölçmek için birçok simulasyon yazılımından
faydalanılmaktadır. Farklı türde kumaşların EM ekranlama etkisinin simüle
edilmesi çalışma konusu için önemli bir basamak teşkil etmektedir. Literatürde
de görüldüğü üzere, bu alanda çalışan araştırmacılar geliştirdikleri kumaşların
EM etkisini çözmek için teorik hesaplama yöntemlerini ve deneylerde elde
ettikleri bulguları simulasyonla da teyit etmek istemektedirler. Fakat kumaşların
simulasyon ortamında çizilmesi ve elektromanyetik ekranlama etkisinin
ölçülmesi tasarım ve çizim açısından oldukça zordur. Bu nedenle kumaş eşdeğeri
için yürütülen çalışmalar, kumaş tasarımlarını genellikle ya metal levhaya ya da
üzerinde belli sayıda açıklık bulunan metal levhaya benzetimi üzerine
yapılmıştır. Burada eksik olan ayrıntı ise gerçekte metal fiberin kumaş geometrisi
boyunca kıvrılarak gitmesidir.
Bu yaklaşımlar simulasyonun ekranlama etkisi sonucu için olumlu veya olumsuz
yönde hata oranı yüksek olabilecek neticeler doğurabileceğini gösterir. Bu
nedenle kumaşların gerçek fiziksel özelliklerinin simulasyona yansıtılması önem
arz etmektedir. Çalışmada Süprem örme kumaşı tercih edilmiş ve tasarımı
AutoCAD Mechanical 2014 yazılımı ile 3-boyutlu çizilmiştir. Daha sonra tasarım
CST Studio yazılımı için uygun formata dönüştürülerek kumaşın ekranlama
etkinliği simulasyon ortamında incelenmiştir. Simulasyonlar 1.7 – 2.6GHz frekans
bölgesinde yapılmıştır. Ekranlama etkinliği S parametreleri kullanılarak elde
edilmiştir.
Elde edilen sonuçlar literatürde kumaşa benzetilen yapılarla karşılaştırılmıştır.
Sonuç olarak gerçeğe yakın tasarımların benzer modellere nazaran daha iyi
sonuç verdiği gözlemlenmiştir. Bu sebepten kumaşların bu yapılar gibi
düşünülmesi hata oranını artıracaktır.
46
4.2.2 Tasarım ve simulasyon
4.2.2.1 Süprem kumaş
Süprem kumaşlar ipliklerin bir çember etrafında veya genişliğinde daireler
oluşturarak çember içinden dik açıda geçmesi ile elde edilen kumaş türüdür
(Marjory, 1977). İlmek bir ipliğin en küçük desenidir. Süprem kumaşın elde
edilmesinde kullanılan iplikleri oluşturan ilmeklerin bir örneği Şekil 4.9’de 3
boyutlu olarak verilmiştir.
a) b)
c) d) Şekil 4.9. Süprem ilmeğin a) üstten, b)yandan, c)önden, d)izometrik görünümü
Süprem kumaş ve dikdörtgen açıklıklıkları bulunan levha benzer boyutlarda 3
boyutlu olarak tasarlandı (109.22x54.61cm). Bu ebatlar WR430 dalga kılavuzu
sistemi için önerilen boyutlardır. İletken iplikler aralarında 2mm olacak şekilde
ayarlandı. İletken metal olarak 50µm çapında bakır seçildi. Yüksek elektriksel
özellikleri barındıran bakır benzer metallerden daha iyi yansıma kaybı sağlar. Bu
durum bakırı iletken kumaş kullanımında vazgeçilmez kılmaktadır.
Her farklı tür kumaşın ilmeği farklıdır ve uzayda farklı noktalardan geçer. Örnek
bir ilmek noktaları Ek-B'de verilmiştir.
Tipik iletken süprem kumaş yapısı şekil 3’deki gibidir.
47
Şekil 4.10. Süprem kumaş geometrisi
Burada da diğer kumaşlarda olduğu gibi kumaşı oluşturan iplikler hibrid olup
pamuk iplik ve metal fiber içermektedirler. Ancak pamuk ipliğin ekranlama
etkinliğine hiçbir etkisi olmadığından (Perumalraj ve Dasaradan, 2010) çizimler
pamuk ipliğinin çapı göz ardı edilmeden metal fiber baz alınarak çizilmiştir.
Böylece ipliklerin kesişim noktalarında bir-birine gerçek tekstil kumaşlarındaki
gibi değmediği görülmektedir (Şekil 4.11).
Şekil 4.11. Pamuk iplik içndeki metal fiber
Açıklık barındıran levha modeli aynı iletken çapı ve kumaştaki açıklık genişliği ile
tasarlandı. Süprem kumaşta olduğu gibi 3. boyuta karşın bu modelin 3. boyutu
karmaşık bir şekil değil sadece iletken çapında düz bir çizgi olarak düşünülebilir.
AutoCAD yazılımı ile hazırlanan 3 boyutlu tasarımlar önce SAT türü dosyalara
dönüştürüldü. Ardından, dosya CST Studio’ya import edildi. Her iki tasarımın
48
malzeme özelliği bakır olarak ayarlandı. WR340 dalga kılavuzu özelliklerini
sağlamak için sınır koşulları belirlendi.
Şekil 4.12. Simulasyon işlemi Son olarak simulasyonları yapılan tasarımların s-parametreleri sonuçları Şekil
4.13’deki gibi olmaktadır.
a)
b)
c)
d)
49
Şekil 4.13. a) Süprem kumaşın S11 değerleri, b) Metal levhanın S11 değerleri, c) Süprem kumaşın S21 değerleri, d) Metal levhanın S21 değerleri
11S ve
21S değerlerini yukarıdaki eşitlikler ile dönüşümü yapıldığında 1.8GHz ve
2.4GHz frekanslarında süprem kumaşın verdiği sonuç sırası ile 39.97dB ve
34.12dB iken, aynı frekansta açıklık barındıran levhanın ekranlama etkinliği
değerleri ise sırası ile 98.10dB ve 92.9dB olduğu hesaplanmıştır. Ayrıca her iki
modelde de frekans arttıkça ekranlama etkinliği değerlerinin istikrarlı bir şekilde
düştüğü gözlemlenmiştir.
S parametrelerinden elde edilen tüm ekranlama etkinliği değerleri de Matlab’de
işlenerek Şekil 4.14’daki gibi olduğu görünmektedir.
a) b)
Şekil 4.14. a) açıklık barındıran metal levha, b) süprem kumaşın simulasyon sonucu ekranlama etkinlikleri.
Değerlerden ve grafiklerden görüldüğü üzere aynı özelliklerde 2 farklı modelin
simulasyonunun çalıştırılması sonucu birbirinden uzak değerler elde edilmiştir.
Gerçek kumaş kesiti gerçek hayatta karşılığı olan, anlamlı sonuç verirken kumaş
geometrisine eşdeğer kabulü gören açıklık barındıran metal levhanın deneylerde
elde edilen değerlerden çok fazla olduğu görünmektedir. Dolayısı ile önerilen
modelin, kumaşın gerçek geometrisi gibi varsayımı, sonuçlardaki hata oranını
artıracağı açıktır.
1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.691
92
93
94
95
96
97
98
99
100
Frekans (GHz)
Ekra
nla
ma E
tkin
liği (d
B)
Metal ağ benzetimi
1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.632
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
Frekans (GHz)
Ekra
nla
ma E
tkin
liği (d
B)
Süprem kumaş
50
4.3 Deney
Deneylerde ribana, süprem, milano, pike ve selanik olmak üzere toplam 5 adet
farklı örme kumaşlar kullanılmıştır. Bu kumaşlar ipliklerin diziliminden kaynaklı
farklı geometrilere sahiptirler. Böylece deney sonuçlarının da farklılık
göstereceği öngörülmüştür.
Kumaşlar bakır, gümüş ve paslanmaz çelik fiber tel içermektedirler. Ayrıca
ipliklerin dizilimi için 2, 4, 6 ve 8mm’lik açıklıklar oluşturulmuştur. Böylece daha
çok ihtimalin değerlendirilmesi ve deney çeşitliliğinin artırılması hedeflenmiştir.
Kumaş özellikleri Çizelge 4.2’de verilmiştir.
Çizelge 4.2. Deney numuneleri (örme kumaşlar)
Örme kumaş Hibrid iplik İplik numarası (Nm) İplik sıklığı (mm)
Ribana P/B 7,06 2
P/B 7,06 4
P/B 7,06 6
P/G 7,19 2
P/G 7,19 4
P/G 7,19 6
P/Ç 7,67 2
P/Ç 7,67 4
P/Ç 7,67 6
Süprem P/B 7,06 2
P/B 7,06 4
P/B 7,06 6
P/G 7,19 2
P/G 7,19 4
P/G 7,19 6
P/Ç 7,67 2
P/Ç 7,67 4
P/Ç 7,67 6
Pike P/B 7,06 2
P/B 7,06 4
P/B 7,06 6
Selanik P/B 7,06 4
P/B 7,06 6
P/Ç 7,67 6
P/Ç 7,67 8
51
Milano P/B 7,06 4
P/B 7,06 6
P/Ç 7,67 6
P/Ç 7,67 8
Burada, P/B – pamuk bakır, P/G – pamuk gümüş ve P/Ç – pamuk paslanmaz çelik
hibrid ipliğini ifade etmektedir.
Şekil 4.15. 2mm ilmek açıklıklı bakır örme kumaşlar için EE değerleri
Şekil 4.15’de 2mm ilmek açıklığına sahip ribana, pike ve süprem örme kumaşların
ekranlama etkinliği değerleri verilmiştir. Şekilden de görüleceği üzere ribana ve
süprem kumaşlarının frekans eksenin boyunca ekranlama etkinliği değerleri
birbirine yakın ve 12.5-15dB bandından 7.5-10dB bandına kadar düşme eğilimi
göstermektedirler. Buna karşın pike örme kumaşının 1.7-2.15GHz frekans
bandında 17.5dB’nin üzerinde EE göstermektedir. Pike’nin en iyi verdiği sonuç
ise 1.8GHz’de 23.1dB ve 1.88GHz’de 22.97dB’lik EE değerleridir.
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
20
22.5
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
2mm bakır örme kumaşlar
Ribana
Pike
Süprem
52
Şekil 4.16. 4mm ilmek açıklıklı bakır örme kumaşlar için EE değerleri
Şekil 4.16’de 4mm ilmek açıklığına sahip ribana, maliano, pike, selanik ve süprem
örme kumaşların ekranlama etkinliği değerleri verilmiştir. Burada bakır iletken
için ribana ve süprem en düşük EE’ye sahip iki kumaş türü olarak görülmektedir.
Selanik pike’ye göre daha iyi sonuç vermiş olup EE değerleri 15.67dB – 9.6dB
arasındadır. Bu bölümde en iyi sonucu kırmızı renk ile gösterilmiş milano örme
kumaşı vermiştir. Bu kumaş için en iyi EE değeri 1.85GHz frekansı için
19.97dB’dir.
Şekil 4.17. 6mm ilmek açıklıklı bakır örme kumaşlar için EE değerleri
Şekil 4.17’de 6 mm ilmek açıklığına sahip ribana, maliano, pike, selanik ve süprem
örme kumaşların ekranlama etkinliği değerleri verilmiştir. Ribana ve süprem
daha sık ilmekli örmelerde olduğu gibi son sıralarda ve EE değerlerinin
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
4mm bakır örme kumaşlar
Ribana
Milano
Pike
Selanik
Süprem
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
6mm bakır örme kumaşlar
Ribana
Milano
Pike
Selanik
Süprem
53
standartların altında olduğu görünmektedir. Pike’nin 2.45GHz bandlarında sert
düşüşü görülmektedir. Selanik kumaşının frekans ekseni boyunca azalan bir
eğilim göstermektedir. Bu açıklıkta ilmeğe sahip bakır iletken ipliklere sahip
kumaşlar için en iyi EE sonucunu milano türü örme kumaşı vermiştir. Genellikle
frekansın artması ile azalma eğilim gösteren bu kumaşın verdiği en iyi EE sonucu
1.7GHz’de 12.68dB’dir.
Şekil 4.18. 4mm ilmek açıklıklı gümüş örme kumaşlar için EE değerleri
Şekil 4.18'da 4 mm ilmek açıklığına sahip gümüş ipliklerden elde edilme ribana
ve süprem örme kumaşların ekranlama etkinliği değerleri verilmiştir. Süprem
türü kumaşın EE değeri 12.5dB - 10dB arasında olup, ribana'ya göre daha iyi
sonuç verdiği gözlemlenmiştir. İletken telin zayıflığından dolayı örme esnasında
iplik sıklıkla kopmaktadır. Bu nedenle diğer örme türleri için bu ilmek açıklığında
kumaş üretilmemiştir.
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
4mm gümüş örme kumaşlar
Ribana
Süprem
54
Şekil 4.19. 6mm ilmek açıklıklı gümüş örme kumaşlar için EE değerleri
Şekil 4.19'de 6 mm ilmek açıklığına sahip ribana ve süprem örme kumaşların
ekranlama etkinliği değerleri verilmiştir. Burada da Şekil 4.18'daki gibi süprem
kumaş daha iyi sonuç vermiştir. İlmek açıklığının artması EE'nin düşmesinde
etkin olmuştur.
Şekil 4.20. 4mm ilmek açıklıklı çelik örme kumaşlar için EE değerleri
Şekil 4.20'de 4 mm ilmek açıklığına sahip ribana ve süprem örme kumaşların
ekranlama etkinliği değerleri verilmiştir. Burada da süprem kumaşların ribana
kumaşa göre daha iyi sonuç verdiği görünmektedir. Benzer grafik gümüş ve bakır
teller içeren aynı örme türlerinde de ortaya çıkmıştı.
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
gumus örme kumaş ekranlama etkinlikleri
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Ribana
Süprem
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
15
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
4mm çelik örme kumaşlar
Ribana
Süprem
55
Şekil 4.21. 6mm ilmek açıklıklı çelik örme kumaşlar için EE değerleri
Şekil 4.21'da 6 mm ilmek açıklığına sahip çelik fiber içeren milano, ribana, selanik
ve süprem örme kumaşların ekranlama etkinliği değerleri verilmiştir. Şekle göre
ribana ve süprem en düşük EE değerlerine sahip iken, selanik 11.86dB - 6.35dB
seviyelerinde, milano ise geniş sayılabilecek bu ilmek açıklığı için 21.4dB -
14.72dB arasında EE değeri vermiştir. Burada da milano örme kumaşı en iyi
sonucu vermiştir.
Şekil 4.22'da Şekil 4.21'daki aynı yapıdaki kumaşların 8mm'lik ilmek açıklığı ile
üretilmiş numunelerinin deney sonuçları verilmiştir.
Şekil 4.22. 8mm ilmek açıklıklı çelik örme kumaşlar için EE değerleri
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
20
celik örme kumaş ekranlama etkinlikleri
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Milano
Ribana
Selanik
Süprem
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Milano
Selanik
Süprem
56
Burada sıralama hiç değişmemiş ancak EE değerlerinde belirli oranlarda azalma
söz konusudur.
Şekil 4.23. 4mm ilmek açıklıklı bakır, gümüş ve çelik tel içeren ribana ve süprem
örme kumaşlar için EE değerleri
Şekil 4.23'te 4mm ilmek açıklıklı bakır, gümüş ve çelik tel içeren ribana ve süprem
örme kumaşlar için EE değerleri verilmiştir. Genellikle bakır tel barındıran
kumaşın daha iyi sonuç verdiği düşünülmesine rağmen burada gümüş ve çelik
içeren süprem kumaşların bakıra göre daha iyi sonuç verdiği görülmüştür.
Alışılagelmeyen bu sonuç açıklığın 6mm'ye çıkarılarak değerlendirilmesi
yapılmıştır (Şekil 4.24).
Şekil 4.24. 6mm ilmek açıklıklı bakır, gümüş ve çelik tel içeren ribana ve süprem
örme kumaşlar için EE değerleri
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
15
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Ribana-Bakır
Süprem-Bakır
Ribana-Gümüş
Süprem-Gümüş
Ribana-Çelik
Süprem-Çelik
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Ribana-Bakır
Süprem-Bakır
Ribana-Gümüş
Süprem-Gümüş
Ribana-Çelik
Süprem-Çelik
57
Şekil 4.24'de ki sonuçlar da Şekil 4.23'deki sonuçları destekler niteliktedir. Buna
göre gümüş tel içeren süprem örme kumaşı tüm ribana türlerini ve bakır tel
içeren süprem kumaşı geride bırakarak daha iyi EE sonucu vermiştir.
İlmek sıklığının ekranlama etkinliğine etkisinin olup olmadığını test etmek için
aynı iletken ipliğe sahip, farklı ilmek sıklığında, aynı tür kumaşlar test edilmiştir.
Karşılaştırma sonucu ilmek sıklığı azaldıkça EE’nin arttığı görülmektedir.
a) b)
c) d)
Şekil 4.25. İlmek sıklığının etkisinin belirlenmesi a)pike, b)ribana, c)süprem, d)milano
4.3.1.1 Dokuma kumaşlar
Deneyde bezayağı, dimi 2x2 ve panama dokuma kumaşları da test edilmiştir. Bu
kumaşların EE değerleri Şekil 4.26’de verilmiştir.
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
20
22.5
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Pike_2_Bakır_
Pike_4_Bakır_
Pike_6_Bakır_
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Ribana_2_Bakır_
Ribana_4_Bakır_
Ribana_6_Bakır_
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Süprem_2_Bakır_
Süprem_4_Bakır_
Süprem_6_Bakır_
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Milano_4_Bakır_
Milano_6_Bakır_
58
Şekil 4.26. Dokuma kumaşların EE değerleri
Burada bezayağı, dimi 2x2 ve panama dokuma kumaşları karşılaştırılmıştır.
Bezayağı ve panama kumaşların EE değerleri arasında 3dB’yi geçmeyecek kadar
farklılık bulunduğundan bu kumaşlar için aynı derecede ekranlama sağladıkları
söylenebilir. Fakat dimi 2x2 kumaşından elde edilen EE değerlerinin hem örme
hem de dokuma kumaşları arasında en iyi sonuç verdiğini söylemek mümkün. Bu
kumaş için EE değerleri 46.41 – 54.95dB arasında değişmektedir. Kumaşın tüm
frekans bandı boyunca inişli çıkışlı değerler verdiği gözlemlenmiştir.
4.4 Kumaşlarda EE Karşılaştırma Yazılımı
Kumaşların EE değerlerinin grafiklerle gösterimi Matlab yazılımı kullanılarak
elde edilmiştir. Hangi kumaşların tercih edilebileceği bu grafiklerle cevap
bulmaktadır. Fakat kumaşları karşılaştırırken her seferinde kodlarda düzenleme
yapılması gerekmektedir. Bunun üstesinden gelmek için bir arayüz geliştirildi.
Arayüz sayesinde kullanıcı her kumaşı istediği kumaş veya kumaşlarla
karşılaştırabilir. Sonuçlar grafiklerle verilmektedir.
Yazılım Visual Studio 2010 .NET4.0 platformunda C# kodları yazılmış, grafik
işlemleri için Matlab ile entegre edilmiştir. Uygulama arayüzünden kullanıcı
tarafından seçilen input değerleri işlenmek üzere matlab ortamına gönderilmiş,
matlabde çalışan kodlar ise sonuçları karşılaştırabileceğimiz grafikler üretmiştir.
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Bezayağı
Dimi2x2
Panama
59
Uygulamanın açılış ekranı Şekil 4.27’daki gibidir.
Şekil 4.27. Uygulamanın açılış ekranı
Uygulama açılış ekranında kullanıcının örme veya dokuma kumaş seçebileceği
kumaş türleri, altında seçilecek kumaşların isimlerini içerek bir alan, en altta ise
kullanıcı tarafından seçilecek girdilerin grafik çizimi için matlabe gönderileceği
bir düğme mevcuttur.
Kullanıcı örme kumaş seçtiğinde ilk durum Şekil 4.28’deki gibi olmaktadır.
Ekranda görünen kumaş ve malzeme isimleri kodların çalıştığı proje klasöründen
gelmektedir. Klasör içinde A_B_C_s11.dat ve A_B_C_s21.dat formatında dosyalar
mevcuttur. Bu dosyalar her kumaşın deneylerden elde edilen S parametrelerini
barındırmaktadır. A,B ve C değişkenleri sırası ile kumaş türü, ilmek sıklığı ve
iletken malzeme türü olarak geçmektedir.
60
Şekil 4.28. Örme kumaş seçimi
Kullanıcı ekrandaki listeden istediği kumaş – tel ikilisini seçerek sağ tarafta çıkan
ilmek sıklıklarından bir veya daha fazlasını (Şekil 4.29) veya “Tümünü Seç”
işaratleyerek hepsini (Şekil 4.30) seçebilir.
Şekil 4.29. İlmek sıklığı seçimi
61
Şekil 4.30. İlmek sıklığı seçimi (tümü)
Seçilen kumaşlar dinamik olarak sol beyaz ekrana sıralı liste halinde
aktarılmıştır. Listedeki bilgiler matlabe atarılmak üzere olan klasördeki S
parametrelerini barındıran dosya isimleridir. Grafik düğmesine tıklandığında ise
listede bulunan değerler matlab’e aktarılmış ve matlabde otomatik olarak
çalıştırılmıştır (Şekil 4.31).
Şekil 4.31. Kumaş EE değerleri
62
Burada “Grafik Çizdir” düğmesine tıklandığında ekrana 3 pencere çıkmaktadır.
Bunlardan biri Visual Studio için Matlab komut eklentisi, diğeri çalıştırılan kodun
ekran çıktısı, sonuncu ise EE değerlerini gösteren grafiktir.
Grafik dışındaki matlab ekranları uyarı veya hata durumlarını kullanıcıya
yansıtmaktadırlar. Ekrandaki uyarılar dosya isimlerinde kullanılan Türkçe
karakterlerden kaynaklanmakta olup programın düzgün çalışmasına engel teşkil
etmemektedir.
4.5 İstatistiki Veriler
4.5.1 Tanımlayıcı istatistik
Tanımlayıcı istatistik elde edilen verilerin sınıflandırılması, ferkans
dağılımlarının yapılması, bu dağılımların ortalamalar, çeyrek ve yüzdelikler,
standart sapma vb. ölçülerle tanımlanması ve bulguların çizelge ve grafiklerle
sunulması olarak ifade edilir. Çizelge 4.3’te 5 farklı türde 3 ayrı fiber tele sahip
farklı açıklıklarda bulunan 29 adet örme kumaşın tanımlayıcı istatistik verisi
verilmiştir.
Çizelge 4.3. Örme Kumaşların tanımlayıcı istatistikleri
A B C D E F G H I
N Valid 400 400 400 400 400 400 400 400 400
Missing 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Mean 5,276 2,390 10,117 16,868 8,848 18,188 8,336 6,052 11,024
Median 4,714 2,187 9,973 16,800 8,216 17,250 8,309 5,708 9,932
Std.Deviation 1,432 ,861 1,740 2,194 1,595 2,776 1,310 1,870 2,003
Minimum 3,275 1,262 7,615 13,461 6,636 14,431 5,994 3,075 9,209
Maksimum 8,599 4,456 14,290 19,984 12,684 23,136 11,309 11,223 15,707
Percentiles25 4,245 1,657 8,424 15,098 7,712 15,703 7,445 4,783 9,389
50 4,714 2,187 9,973 16,800 8,216 17,250 8,309 5,708 9,932
75 6,238 2,957 11,149 18,998 9,777 20,609 9,070 7,135 12,431
J K L M N O P Q R S
400 400 400 400 400 400 400 400 400 400
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
63
7,373 11,337 6,723 4,210 10,336 4,645 4,457 9,640 6,304 3,055
6,761 11,098 6,841 3,983 9,667 4,206 3,995 9,291 6,233 2,725
1,349 1,558 1,318 1,184 1,558 ,987 ,979 1,805 1,577 ,983
5,562 9,082 4,985 2,235 8,354 3,236 3,095 7,302 3,648 1,910
10,875 14,124 9,565 6,876 14,421 7,149 6,618 12,442 8,993 5,350
6,496 9,892 5,549 3,177 9,337 4,027 3,732 7,765 4,864 2,322
6,761 11,098 6,841 3,983 9,667 4,206 3,995 9,291 6,233 2,725
8,162 12,690 7,451 5,101 11,199 5,262 5,433 11,607 7,693 3,545
T U V W X Y Z AA AB AC
400 400 400 400 400 400 400 400 400 400
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
17,277 11,618 12,176 4,255 1,910 8,547 4,801 12,513 4,938 5,636
16,951 11,474 11,829 3,982 1,563 8,200 4,449 12,069 4,517 5,360
1,641 1,643 1,579 1,182 ,6403 1,487 1,241 1,700 1,170 1,231
14,600 9,129 9,888 2,473 1,184 6,351 3,079 10,428 3,666 3,917
21,037 14,786 15,619 6,893 3,647 11,863 7,535 16,377 7,682 8,530
16,239 9,907 10,869 3,348 1,486 7,353 3,810 11,046 3,860 4,645
16,951 11,474 11,829 3,982 1,563 8,200 4,449 12,069 4,517 5,360
18,329 13,171 13,402 5,130 2,294 9,664 5,786 13,762 5,865 6,482
Çizelge 4.4. Başlıklardaki harflere karşılık gelen örme kumaşlar A: Ribana 4mm bakır I: Selanik 4mm bakır Q: Suprem 4mm gümüş Y: Selanik 6mm çelik B: Ribana 6mm bakır J: Selanik 6mm bakır R: Suprem 6mm gümüş Z: Selanik 8mm çelik C: Ribana 2mm bakır K: Suprem 2mm bakır S: Suprem 8mm gümüş AA: Suprem 4mm çelik D: Milano 4mm bakır L: Suprem 4mm bakır T: Milano 6mm çelik AB: Suprem 6mm çelik E: Milano 6mm bakır M: Suprem 6mm bakır U: Milano 8mm çelik AC: Suprem 8mm çelik F: Pike 2mm bakır N: Ribana 2mm gümüş V: Ribana 2mm çelik G: Pike 4mm bakır O: Ribana 4mm gümüş W: Ribana 4mm çelik H: Pike 6mm bakır P: Ribana 6mm gümüş X: Ribana 6mm celik
Çizelge 4.3’de harflerle verilen sütun başlıklarına karşılık gelen kumaş isimleri
64
Çizelge 4.4’de verilmiştir. Burada her numune için 400 bilgi alınmış ve istatistiki
anlam taşımayan değer sayısı 0’dır. Çizelge de sırası ile tüm numunelerin
ekranlama etkinliklerinin ortalaması, medyanı, standart sapması, minimum ve
maksimum değerleri ve çeyrekliklerdeki değerleri verilmiştir.
Bir numunenin test edilmesinden elde edilen EE değerlerinin aykırı veya uç değer
olmadığını anlamak için değişkenlerin ortalamasının ±3 × standart sapma
aralığına bakılır. Dolayısı ile standart sapma değerlerinin düşük olması ait olduğu
kumaşın EE değerlerinin frekans bandı boyunca birbirine yakın sonuçlar
verdiğini göstermektedir. B numunesinin standart sapması en düşük olduğundan
EE değerleri daha stabil olduğu kabul edilebilir. Buna ek olarak B numunesinin
düşük EE değerlerine sahip olması numunenin hiçbir frekansta ekranlama
malzemesi olarak kullanılamayacağını gösterir. Buna karşın F numunesine
bakıldığında en yüksek stantart sapma değerine sahip olduğu görülmektedir. Bu
numune için kararlı değerler 18.1880 – 3×2.7764 < kararlı değerler < 18.1880 +
3×2.7764’dür. Buradan 9,8588 < TA < 26,5172 olmaktadır. Bu sınırlar
numunenin EE değerlerinin genellikle bu aralığa yerleştiğini göstermektedir.
Fakat aynı numunenin en düşük ve en büyük değerleri bu aralığı dışında
değillerdir. Bu da numunenin tüm değerlerinin kararlı bir bölgede bulunduğunu
gösterir.
Üst limite yakın değerlerin EE için kabul edilebilir olması fakat standart sapmanın
yüksek olması ve neticesinde değerlerin geniş bir aralığa dağılması numunenin
bazı frekans aralıkları için iyi bir ekranlama malzemesi olarak kullanılabileceğini
göstermektedir.
4.5.2 Kümeleme
Deneyde türlerine ve ilmek açıklıklarına bağlı olarak 29 farklı örme kumaşın EE
değerleri elde edilmiştir. EE değerlerinin istatistiki olarak sınıflandırılması
değerlerle hangi ekran malzemesinin seçilmesinin uygun olacağı konusunda
ipucu verecektir. Bu sebepten kümeleme işlemleri için öncelikle değerlerin
varyansının homojen olup olmadığının testi yapılmıştır (Çizelge 4.5).
65
Çizelge 4.5. Varyansların homojenlik testi
Levene Statistic df1 df2 Sig.
96,431 28 11571 ,000
0 hipotezi: varyanslar homojendir.
1 hipotezi: varyanslar homojen değildir.
Anlamlılık seviyesi (significance) 0 olduğu için %95 güven düzeyinde 0 hipotezi
reddedilir. Varyanslar homojen olmadığı için Welch testi uygulanmıştır (Çizelge
4.6).
Çizelge 4.6. Ortalamaların eşitliği testi (Welch)
Statistica df1 df2 Sig.
Welch 3652,298 28 4129,690 ,000
0 hipotezi: bütün grupların ortalamaları birbirine eşittir.
1 hipotezi: gruplardan en az biri farklıdır.
Anlamlılık seviyesi < 0.05 olduğu için %95 güven düzeyinde 0 hipotezi reddedilir.
Bu durumda da gruplardan en az birinin ortalaması diğerlerinden farklıdır.
Varyanslar homojen olmadığı için hangi grupların birbirinden farklı olduğunu
bulmak için TamHane’s T2 testi kullanılmıştır. Sırayla her bir grubun diğer
gruplarla ortalamaları arasında fark olup olmadığı test edilmiştir (EK-H).
0 hipotezi: grup i ile grup j’nin ortalamaları arasında fark yoktur. i ≠ j
1 hipotezi: grup i ile grup j ortlamaları arasında fark vardır.
Anlamlılık seviyesi 0.05’ten küçük olanlar için %95 güven düzeyinde grupların
ortalamaları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark olduğunu kabul
edilmektedir. Anlamlılık seviyesinin 0.05’ten büyük olduğu zamanda ise
grupların ortalamaları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farkın olmadığı
kabul edilmektedir.
Bu test ile anlamlılık seviyesi değişkenine bakarak numunelerin EE değerlerinin
hangi numunenin EE değerlerine benzer olup olmadığı tespit edilebilir. Bu durum
iki ihtimalli bir sonuç doğurmaktadır. Bu test sonucunda ortalamaların
66
birbirinden farklı olduğu gruplar olduğunu görülmüştür. Kümeleme algoritması
ile EE değerlerinin kaç farklı kümede değerlendirilebileceği test edilmiştir. Bunun
için Hiyerarşik ve Two Step kümeleme algoritmalarından yararlanılmıştır.
Hiyerarşik kümeleme bütün gözlemleri tek bir merkezde toplayıp daha sonra en
uçta olanları ayırarak yeni küme oluşturulması esasına dayanır. Kaç küme
oluşacağı veriye bağlı olarak algoritmanın kendisi tarafından karar verilir.
Two step algoritması istatistiksel algoritmalarla kümeleri oluşturur. Two step
algoritmasının ilk adımında her bir gözlemin yeni bir kümeye mi dahil olacağı
yoksa var olan bir kümeye mi dahil edileceğine karar verilir. İkinci adımda ise ilk
adımda oluşan kümeler hiyarşik bir kümeleme analizi sonucunda küme
çözümleri aralığı elde edilir.
Her iki kümeleme algoritmasının çalıştırılması sonucunda yazılım toplamda 2
küme oluşturulmuştur. Birinci kümede A, B, H, J, L, M, O, P, R, S, W, X, Z, AB ve AC
numuneleri yerleşirken ikinci kümeye de C, D, E, F, G, I, K, N, Q, T, U, V, Y ve AA
numunelerinin EE değerleri yerleşmiştir. Küme sayısının az olması örnek
sayısının çok olması ve numunelerinin EE değerleri arasında kopma olmamasına
bağlıdır. Bu durum ekran malzemesinin seçimini zorlaştırmaktadır. Bu nedenle
aynı test ile daha fazla sayıda, 4 küme sayısı değeri girilerek algoritma tekrar
çalıştırılmıştır. Model özeti ve küme kalitesi Şekil 4.32’da ve kümeleme işlemi
sonucu Çizelge 4.7’de verilmiştir.
67
Şekil 4.32. Two Step kümeleme algoritması model özeti ve küme kalitesi
Çizelge 4.7. Numunelerin 4 kümeye yerleştirilmesi işlemi
Küme No 1 2 3 4
Numune
B A C D S H E F X J G T L I M K O N P Q R U W V Z Y AB AA AC
Çizelgeden görüldüğü üzere kimi kümeye daha fazla kimisine ise daha az numune
sonucu yerleşmiştir. Değerlerin eşit şekilde dağılmaması algoritmanın değer
grupları arasında kopma sağlayacak kadar mesafenin olduğuna karar verdiğinin
göstergesidir.
En az değer 1 ve 4 numaralı kümeye yerleşmiştir. 1 numaralı grup en düşük EE
değerlerine sahip olup Ribana 6mm bakır, Suprem 8mm gümüş, Ribana 6mm
celik numunelerinin içerirken 4 numaralı grupta Milano 4mm bakır, Pike 2mm
bakır, Milano 6mm çelik numunelerinin bulunduğu görülmektedir. Bu 6 adet
68
numunenin EE değerleri arasındaki farkın grafikle gösterimi Şekil 4.33’da
verilmiştir.
Şekil 4.33. 1 ve 4 nolu kümelerdeki numunelerin ekranlama etkinlikleri
Grafikten de görüleceği üzere 1 ve 4 nolu kümeler arasında 10 – 20dB’lik bir fark
vardır. Yapılan test ve kümeleme algoritmaların çalıştırılması sonucu geriye
kalan 2 ve 3 nolu kümelerin bu bölgeye yerleştiği çıkarımı yapılabilir.
1.7 2 2.3 2.60
5
10
15
20
25
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Milano_4_Bakır_
Pike_2_Bakır_
Ribana_6_Bakır_
Süprem_8_Gümüş_
Milano_6_Çelik_
Ribana_6_Çelik_
69
5 SONUÇ VE ÖNERİLER
Tekstil ürünlerinin elektromanyetik ekranlama alanında kullanımının
yaygınlaşması fiyat performans etkisi, katlanabilir, hafif ve dayanıklı oluşuna
bağlıdır. Kumaşların geometrisinde bulundurduğu iletken fiberler endüstride
daha sık karşılaşılan ürünler arasına girmiştir. Popülaritesine karşın iletken
kumaşlarla ilgili teorik anlamda kararlı denklemler elde edilememiştir.
Günümüzde kumaşların genellikle içeriği ve geometrisi değiştirilerek deney
yöntemi ile ekranlama etkinlikleri hesaplanmaktadır. Bu çalışmada literatürde
mevcut çalışmalar incelenmiş iletken kumaşlar çokyönlü araştırılmıştır. Bu
kapsamda kumaşların teknik çizimleri ve buna bağlı olarak elektromanyetik veri
sunacak simulasyonları, EE değerlerinin simulasyonu, deney ve deney
sonucunun grafiklerle gösterimi, masaüstü uygulaması ile numune
karşılaştırmaları, istatistiki analizler ve kümeleme işlemleri yapılmıştır.
Örme kumaşlarda süpremin bir türevi olan ribana, dokuma kumaşlarda ise
bezayağı’nın bir türevi olan dimi2x2 kumaşlarının teknik çizimi yapılmıştır. Örme
kumaş tasarımı için ilmek çiziminde geçerli uzayda bilinen 3-eksenli
noktalarından faydalanılmıştır. Dokuma kumaşta ise tek bir atkı ipliğin çizilmesi,
ardından ters çevrilmesi ve aynı işlemlerin ipliğin merkezi etrafında
döndürülmesinden sonra 4 adet iplik elde edilmiştir. Bu durum çözgü iplikler için
de geçerlidir. Böylece bir dimi2x2 desenini çizmek için teknik olarak 1 iplik
çizmek yeterlidir.
Kumaşlar üstten bakıldığında ızgara görüntüsü verirler. Bu nedenle birçok
çalışmada iletken kumaşların metal levha veya metal ızgara varsayılarak EE
değerleri teorik olarak tahmin ve simule edilmiştir. Varsayımın güvenilirliğini
test etmek amacı ile aynı açıklığa sahip, 50µm çapında bakır içeren metal ızgara
ve süprem örme kumaşın Autocad Mechanical ile çizimi yapılmış ve EE
değerlerini karşılaştırmak için S parametreleri CST Studio ile simule edilmiştir.
Çıkan sonuçlara göre süprem kumaşın ortalama EE 36dB civarı iken metal
ızgaranın EE ise 95dB civarı çıkmıştır. Metal ızgaranın reel olmayan değerleri ve
70
EE değerleri arasındaki geniş fark bu iki modelin eşdeğer
değerlendirilemeyeceğinin göstergesidir. Her iki model iletkenin türü
değiştirildiğinde önceki sonuçlara yakın değerler çıkmıştır. Bu durum
simulasyon işleminin teste tabi katı cismin geometrisine bağlı olduğunu gösterir.
Deneyler network analyzer’de WR430 dalga kılavuzu ile 1.7 – 2.6GHz frekans
bandında yapılmıştır. Test edilecek numuneler dalga kılavuzu içerisine
sabitlenebilen ve kılavuz standartlarında boşluğa sahip numune tutucu arasına
yerleştirilmiştir. Gelen sinyal dalga kılavuzu içindeki numuneden geçmiş ve S
parametreleri elde edilmiştir. Dönüşüm formülleri ile S parametreleri EE
değerlerine dönüştürülmüştür. Böylelikle her bir numune için içerisinde EE
değerlerinin bulunduran dosyalar Matlab kodları ile çekilebileceği bir klasöre
atılmıştır. Kodlarla otomatik çekilen dosyalar okutulmuş ve sonuçlar grafik
şeklinde yansıtılmıştır.
Numune sayısının fazlalığı ve çeşitliliği çoklu karşılaştırmalara imkan vermiştir.
Bu kapsamda örme kumaş, dokuma kumaş, malzeme ve ilmek sıklığı bazında
karşılaştırmalar yapılmıştır. Buna göre: dokuma kumaşlar örme kumaşlardan iki
kat daha iyi sonuç vermiştir; ilmek sıklığının az olması EE değerlerini artırmıştır;
farklı örme kumaşlarda bir-birlerine üstünlüğü olması sebebiyle bakır, gümüş ve
çelik olmak üzere bu 3 malzemeden hangisinin en iyisi olduğuna dair somut bir
netice çıkarılamamıştır.
Deney sonucu dokuma kumaşların üçünün de ekranlama etkinliği değerleri örme
kumaşlarınkinden daha iyi olup 30 – 54.95dB bölgesine yerleştiği
gözlemlenmiştir. Dimi2x2 kumaşı 46.41 – 54.95dB’lik ekranlama etkinliği aralığı
ile en iyi ekran malzemesi olmuştur. Örme kumaşlar içerisinde en iyi sonucu
milano 4mm bakır, pike 2mm bakır ve milano 6mm çelik vermiştir. Pike 2mm
bakır 23.15dB’lik ekranlama etkinliği değeri ile onun en iyi örme kumaş ekran
malzemesi olduğunu kanıtlamıştır. Örme kumaşları arasında genel olarak en iyi
sonuçları milano ve pike verirken selanik orta seviyelere, ribana ve süprem ise
listenin sonlarına yerleşmişlerdir.
71
Sonuçların güvenilirliğini test etmek için aynı numune aynı şartlarda tekrarlı test
edilmiştir. Çıkan sonuçlar önceki sonuçları ile benzer çıkmış ufak farklılıklar
görülmüştür. Bunun en önemli sebebi kumaşın yumuşak ve esnek olmasından
dolayı iplikler arası mesafenin daralıp genişleyebilmesidir. Böylece EE
değerlerinin yukarı veya aşağı yönde değişmesi mümkündür. Ancak dokuma
kumaşlarının geometrisi gereği daha gergin olmasından dolayı bu kumaşların
esneyebilmesi zordur. Buna rağmen sonuçlarındaki farklılıklar ancak numunenin
deney sistemine kurulumundan kaynaklanması ile izah edilebilir.
Kumaşı oluşturan ipliklerde kullanılan fiber teller üzeri kaplamalı olup emaye tel
sayılırlar. Bu nedenle hava şartlarından veya sürtünmeden kolay kolay
etkilenmezler. Buna karşın fiber tel – pamuk iplik karşımı ipliklerden elde edilen
kumaşlar geleneksel kumaş üretiminden daha zor süreç içermektedir. Fiber telin
pamukla aynı fiziksel özelliğe sahip olmaması nedeni ile örme veya dokuma
işleminde iplikte veya fiberde kopma meydana gelebilir. Bu ise kumaşın belli
bölgelerinin homojen olmamasına yol açabilir. Her iki unsurun kopması
neticesinde ise kumaş üretimi durur ve örme işlemi yeniden başlatılır. Ayrıca
örme esnasında ilmek dönüşlerinde fiber iplik kadar esnek olmadığından dönme
işlemini iplikten ayrılarak yapabilir. Bu da desenin düzensiz olması anlamına
gelir. Bu duruma daha çok ilmekleri arasındaki mesafenin geniş açıklığa sahip
olması hedeflenen kumaş üretimlerinde şahit olunmuştur. Çalışmada 2,4,6 ve 8
ilmek sıklığına sahip kumaşların kullanılması düşünülmüştür. Fakat yukarıdaki
sebeplerden bazı kumaşların 2 veya 4 ilmek sıklığına sahip örnekleri elde
edilememiştir.
Aynı iletken fibere sahip, farklı ilmek sıklıklarına sahip, aynı tür örme kumaşların
EE değerleri karşılaştırıldığında ilmek sıklığının artmasının EE’ni zayıflattığı
görülmüştür.
Literatürde ekranlama malzemesi olarak yaygın kullanılan ferromanyetik
malzemeler görülebilir. Bu geniş araştırma çevrelerince kabul gören su götürmez
bir gerçektir. Malzemelerin elektrik iletkenliği ve manyetik geçirgenliği
72
katsayıları onların ekranlama konusunda ne kadar verimli olabileceği konusunda
ipucu vermektedir. EE ile ilgili denklemlerde değerlerin yerin konması ile de bu
malzemelerin EE arasında sıralama da yapılabilmektedir. Fakat fiber tel olarak
hazırlanan bu malzemelerin kumaş yapısı içinde aynı sıralamayı oluşturmadığı
deney sonuçlarından tespit edilmiştir. Örneğin aynı kumaş türü için bakır, gümüş
veya çelik için 3 farklı numune hazırlanıp test edildiğinde hangisinin daha iyi
sonuç vereceği tahmin edilememektir. Bunun sebebi ilmek dönüşlerinde
fiberlerin fiziksel özelliklerinden dolayı birbirinden farklı dönüş yapması ve elde
edilen kumaş geometrilerinde ilmek bazında farklılıklar oluşmasından ileri
gelmektedir. Bu durum grafik sonuçlarından da açıkça görülmektedir. Nitekim
literatürde kumaşların EE değerlerini hesaplayacak teorik denklemlerin eksikliği
bu alanda kendini hissettirmektedir.
Yapısında bakır, çelik ve gümüş fiberleri bulunduran kumaşların kumaş türüne
bağlı olarak bir-birine üstünlüğü söz konusu olduğundan hangisinin daha iyi
olacağı konusunda bir genelleme yapılamamıştır.
Deney sonrası elde edilen değerleri karşılaştırmak amacı ile sonuçlar Matlab
ortamında grafiklerle açıklanmıştır. Fakat, yeni kıstas ve değerlendirmelerin
eklendiği karşılaştırmaları yapmak için kod üzerinde değişikliğe gidilmesi şarttır.
Bunun yerine kullanıcı dostu bir masaüstü uygulaması geliştirildi. Kullanıcı
arayüz sayesinde istediği özelliğe sahip kumaşları seçerek deneyebilmesi
sağlanmıştır.
Masaüstü uygulaması Visual Studio 2010 .NET4.0 platformunda C# kodları ile
yazılmıştır. Sonuçlar kullanıcıya Matlab grafiğiyle sunulmaktadır. Bu işlemin
gerçekleşmesi için Matlab kütüphanesi .Net platformuna yüklenmiş ve matlab
komutları C# kodlarına entegre edilmiştir. Uygulama grafik bilgilerinin yanısıra
uyarı ve ekran çıktılarını da kullanıcıya bildirmektedir.
Her numune için EE değerleri toplu olarak SPSS 18 istatistik yazılımına atılmış ve
tanımlayıcı istatistikleri çıkarılmıştır. Böylece verinin ortalaması, standart
sapması, medyanı gibi istatistiki özellikler tablo şeklinde değerlendirmeye açık
73
hale gelmiştir. Tablodaki değerler ekran malzemesinin bölümlenmiş frekans
aralıklarında istikrarlı bir şekilde iyi sonuç verip vermediğinin analizine yardımcı
olmuştur.
Numune sayısının çok olması aralarından en iyi ve en kötü EE veren örneklerin
çıkarımını zorlaştırabilir. Bu sebepten değerlere kümeleme testleri yapılmıştır.
Bunun için öncelikle varyansların normal dağılıp dağılmadığı test edilmiştir.
Anlamlılık seviyesi 0.05 altında oldu için değerler Welch testine tabi tutulmuştur.
Test sonucunda değer gruplarının ortalamaları arasında %95 güven düzeyinde
fark olduğuna karar verilmiştir. Gruplar arasındaki farkın tespit edilmesi için
Anova testi uygulanmıştır. Test sonucu her bir numunenin başka bir numune ile
karşılaştırması yapılmış ve bazı ortalamaların arasında fark olduğu görülmüştür.
Böylece kümeleme işlemi yapılarak iyi ve kötü EE değerlerini birbirinden
ayırmak mümkün. Bunun için Hiyerarşik ve Two Step kümeleme algoritmaları
kullanılmıştır. Her iki algoritma girdi olarak gelen 29 örme kumaşı 2 kümeye
ayırmıştır. Bu sonuçların güvenilirliği açısından önemlidir. Fakat veriyi daha
spesifik bölümlere ayırmak için 4 kümeye ayrılacak şekilde algoritma tekrardan
çalıştırılmıştır. 3 örme kumaşın bir gruba toplandığı ve diğer numunelerden
koptuğu görülmüştür. Bunlar deney sonuçlarından çıkan grafiklerde de görünen
milano 4mm bakır, pike 2mm bakır ve milano 6mm çelik kumaşlarıdır.
Kumaşların üretim işlemlerinin, fiziksel özelliklerinin ve kullanım alanlarının
farklılık içermesi hangi ürünün tercih edilebileceği konusunda çeşitlilik
sağlamaktadır. Bu durum dokuma kumaşların örme kumaşlara göre
dezavantajları açısından düşünüldüğünde üretim işlemlerinin: maliyet, zaman ve
zorluk; fiziksel özelliklerinin: esnek olmaması, kolay buruşması, vücudu iyi
sarmaması, yıkandığında çekmesi vs gibi niteliklerin gözardı edilmemesini
gerekli kılıyor. Kullanım alanına gelindiğinde ise: örme kumaşlarda olan çorap,
tayt, atlet, iç çamaşırı, sweat, t-shirt, eşofman, bebe giysisi vs mi yoksa dokuma
kumaşlarda olan pantolon, gömlek, ceket, kaban, mont, salopet, şort, yağmurluk
mu tercih edilecek sorusunun cevabı talep doğrultusunda değerlendirilebilir bir
durumdur.
74
Bu interdisipliner tez çalışmasında, örme ve dokuma kumaşların teknik çizimleri
ve ekranlama etkinlikleri simülasyonu yapılmıştır. İlgili konuda literatürde az
rastlanan milano, selanik ve pike türü gibi örme kumaşlar ekranlama etkinliği
deneylerine tabi tutulmuştur. Kumaşların ekranlama etkinliği değerleri istatistiki
kurallarla modellenmiş ve sınıflandırılmıştır. Tüm bunlar bu çalışmayı
literatürdeki benzerlerinden ayıran önemli farklar olarak sıralanabilir. Çalışma
aynı zamanda endüstride ekranlama konusunda yapılacak uygulamalara örnek
teşkil etmektedir.
75
KAYNAKLAR
Balanis, C.A., 1989, Advanced Engineering Electromagnetics, Wiley, 1008, U.S.A.,Canada.
Ceken, F., Pamuk, G., Kayacan, O., Özkurt, A., Uğurlu, Ş.S., 2012. Electromagnetic
Shielding Properties of Plain Knitted Fabrics Containing Conductive Yarns. Journal of Engineered Fibers and Fabrics 7(4), 81-87.
Chen, S., LI, L., HE, J., 2002, Power Frequency Electromagnetic Environment
Evaluation of Zhongguancun Software Park near Transmission Lines, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 0-7803-7490-8/02/, 1915-1918.
Cheng, L., Zhang, T., Guo, M., Li, J., Wang, S., Tang, H., 2014. Electromagnetic
shielding effectiveness and mathematical model of stainless steel comoposite fabric. The Journal of The Textile Institute.106(6). s. 577-586.
Chung, D.D.L., 2000. “Materials for Electromagnetic Interference Shielding”,
Journal of Materials Engineering and Performance, vol. 9, no.3, pp.350-354,January.
Clayton, R.P., 2003. Elctromagnetics for Engineers: With Applications to Digital
Systems and Electromagnetic Interference, 1st ed., 424p. USA, John Wiley & Sons Inc.
Clayton, R.P., 2006. Introduction to Electromagnetic Compatibility, 2nd ed.,
1016p. USA, John Wiley & Sons Inc. Das, A., Kothari, V.K., Kothari A., Kumar, A.,2009. Effect of various parameters on
electromagnetic shielding effectiveness of textile fabric, Indian Journal of Fibre & Textile Research, Vol. 34, pp.144-148.
Das,. A., Krishnasamy, J., Alagirusamy, R., Basu, A., 2014. Electromagnetic
Interference Shielding Effectiveness of SS/PET Hybrid Yarn Incorporated Woven Fabrics. Fiber ans Polymers, 15(1), 169-174.
Duran, D., Kadoğlu, H., 2012. A Research on Electromagnetic Shielding with
Copper Core Yarns. Tekstil ve Konfeksiyon, 4, 354-359. Drinovsky, J., Kejik, Z., 2009. Electromagnetic Shielding Efficiency Measurement
of Composite Materials. Measurement Science Review, 9(4), pp109-112. Elmas, O., 2007, 50Hz Elektromanyetik Alan Maruziyetinin Kalp Üzerine Anlık
Etkisi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Uzmanlık Tezi, 55s, Isparta.
76
Erdumlu, N., Saricam, C., 2015. Electromagnetic Shielding Effectiveness of Woven Fabrics Containing Cotton/Metal-Wrapped Hybrid Yarns. Journal of Industrial Textiles, 0(00) 1-20.
Hoole, S.R.H., Hoole, P.R.P., 1996, A Modern Short Course in Engineering
Electromagnetics, Oxford University Pres, 576, New York. Karacaörenli, A., 2007. 50Hz Şebeke Frekanslı Elektrik Alanın Sıçanlarda Yavru
Gelişimi Üzerine Etkileri, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,Yüksek Lisans Tezi, 44, Isparta
Kılıç, G., Örtlek, H.G., Saraçoğlu, Ö.G., 2008. Elektromanyetik Radyasyona Karşı
koruyucu tekstillerin ekranlama etkinliği (SE) ölçüm yöntemleri. The Journal of Textile and Engineer, 15(72),s7-15.
Kodali, P., 2001. Electromagnetic Compatibility, 2nd ed, WILEY-IEEE Pres, New
York. Kumar, R., Kumar, A., Kumar, D., 1997. RFI/EMI/Microwave Shielding Behaviour
of Metallized Fabric – A Theoretical Approach. Proceedings of the International Conference on Electromagnetic Interference and Compatibility, 7B(4), 447-450.
Kurokawa, K., 1965. Power waves and the scattering matrix. IEEE
Transactions on Microwave Theory and Techniques, 194-202. Lawrence M., Kirstein T., Keller T., 2004. Textile Electrodes for Transcutaneous
Electrical Stimulation, EMPA conference talk, Dubendorf (Switzerland). Levitt, B.B., Lai, H., Biological effect from exposure to electromagnetic radiation
emitted by cell tower base stations and other antenna arrays, NRC Research Press, Environ. Rev. 18: 369–395 (2010) doi:10.1139/A10-018, 2010.
Liu, Z., Wang, X.C., Zhou, Z., 2013. Computation of shielding effectiveness for
electromagnetic shielded blended fabric, Przeglad Elektrotechniczny ISSN 0033-2097,R.89 NR 3a.
Liu, Z., Wang, X.C., 2012. Influence of fabric weave type on the effectiveness of
electromagnetic shielding woven fabric. Journal of Electromagnetic Waves and Applications, 26. 1848-1856.
Locher I., Klemm M., Kirstein T., Troster G., 2006. Design and Characterization of
Purely Textile Datch Antennas, Transactions on Advanced Packaging, vol 29, No 4.
Locher I., Troster G., 2007. Fundamental Building Blocks for circuit on Textiles",
IEEE Transactions on advanced packaging. vol 30, no 3.
77
Marjory, L.J., Introductory Textile Science, 3rd ed.,1977. USA, Holt, Rinehart and Winston.
Mathew, K.T., Kalappura, U.G., Augustine, R., 2008. Polyaniline Based Materials
for Efficient EMI Shielding, International Union of Radio Science-URSI, Chicago.
Ng, K.-H. (2003). Non-ionizing radiation – sources, biological effects, emissions
and exposures. http://www.who.int/pehemf/meetings/archive/en/keynote3ng.pdf. Erişim Tarihi: 15.05.2016.
Ogrutan, P.,L., Aciu, L.E., Stanca, C., 2014. Attenuation characteristics of
electromagnetic shielding materials. Journal of Environmental Research and Protection, 11(1),66-75.
OHSA (Occupational Health and Safety Act ) - 2016. Exposure Limits.
https://www.labour.gov.on.ca/english/hs/pubs/radiation/gl_radio_3.php. Erişim Tarihi: 05.05.2016.
Örtlek, H.G., Alpyıldız, T., Kılıç, G., 2013. Determination of Electromagnetic
Shielding Performance of Hybrid Yarn Knitted Fabrics with Anechoic Chamber Method. Textile Research Journal 83(I) 90-99.
Özdemir,H., Uğurlu, Ş.S., Özkurt,A., 2015. Electromagnetic Shielding of Textured
Steel Yarn Based Woven Fabrics Used for Clothing. Journal of Industrial Textiles, 45(3), 416-436.
Palamutçu, S., Özek, A., Karpuz, C., Dağ, N., Öztürk, P., 2010. Elektromanyetik
kalkanlama özelliği olan tekstil yüzeylerinin üretimi ve yüzeylerin kalkanlama etkinlik alanının araştırılması, Tübitak proje no: 107M454..
Perumalraj, R., Dasaradan, B.S., 2009. Electromagnetic Shielding Effectiveness of
Copper Core Yarn Knitted Fabrics. Indian Journal of Fibre and Textile Research, 34, 149-154.
Perumalraj, R., Dasaradan, B.S., 2010. Electromagnetic Shielding Effectiveness of
Doubled Copper-Cotton Yarn Woven Materials, Fibres & Textiles in Eastern Europe. Vol. 18, No. 3(80) pp74-80.
Pocai, M.R., Bottari, E.,2003. Electromagnetic Charcaterization of Protective
Clothing. Pozar, D.M., 2004. Microwave Engineering, 3rd edition, John Wiley & Sons,
Inc,720p.USA. Rajendrakumar, K., Thilagavathi, G., 2012. A study on the effect of construction
parameters of metallic wire/core spun yarn based knitted fabrics on electromagnetic shielding. Journal of Industrial Textile, 1-17.
78
Sevgi, L., 2000. Elektromanyetik Uyumluluk Elektromanyetik Kirlilik, Yapım
Matbaa, İstanbul. SIA (Safety Institute of Australia Ltd), April 2012. Physical Hazards: Non-Ionising
Radiation-Electromagnetic. Soydan, A.S., 2013. Sözlü Görüşme, Pamukkale Üniversitesi. Wang, X., Liu, Z., 2012. Influence of Fabric Density on Shielding Effectiveness of
Electromagnetic Shielding Fabric. Przeflad Elektrotechniczny, 88(11a),236-238.
World Health Organization, 2012. Establishing a Dialogue on Risks from
Electromagnetic Fields, 65s.Geneva, Switzerland. Xiaoyu, Z., Bokun, S., 2011. Research on Electromagnetic Shielding Efficiacy of
Knitting Clothing. Cross Strait Quad-Regional Radio Science and Wireless Technology Conference, July 26-30, 108-110.
79
EKLER
EK A. Elde edilen kumaşlar EK B. Ribana ve süprem koordinatları EK C. EIA WR430 – CPRF birleştirme yüzeyi EK D. Matlab kodları EK E. Örme kumaş EE değerleri EK F. Uygulama kodları EK G. Örme kumaş histogramları EK H. Bakır örme kumaşlar – Anova testi
80
EK A. Elde edilen kumaşlar
a) b)
c) d)
e) f)
81
g) h)
Şekil A.1. Elde edilen kumaşlar a) Ribana b) Süprem c) Pike d) Milano e) Selanik f) Bezayağı g) Dimi h) Panama
82
EK B. Ribana ve süprem koordinatları
Çizelge B.1. Ribana koordinatları
Nokta no
x y z 35 2.73 3.3991 -0.3149 70 2.695 3.8069 0.2563
1 0 0 0 36 2.778 3.2408 -0.3377 71 2.881 3.9018 0.2426
2 0.05 0.0018 -0.0503 37 2.795 3.0674 -0.3626 72 3.045 3.9684 0.2331
3 0.1 0.008 -0.1051 38 2.778 2.8958 -0.3872 73 3.2066 4.0199 0.2257
4 0.15 0.0186 -0.16 39 2.73 2.7356 -0.4103 74 3.345 4.0539 0.2208
5 0.25 0.0546 -0.2702 40 2.002 0.802 -0.6882 75 3.565 4.0895 0.2157
6 0.35 0.1141 -0.3819 41 1.969 0.6888 -0.6962 76 3.818 4.1035 0.2136
7 0.44 0.1966 -0.4849 42 1.959 0.5821 -0.6868 77 4.07 4.0895 0.2157
8 0.5 0.2776 -0.5563 43 1.981 0.4253 -0.6414 78 4.29 4.0539 0.2208
9 0.5645 0.4253 -0.6414 44 2.04 0.2776 -0.5563 79 4.43 4.0199 0.2257
10 0.586 0.5821 -0.6868 45 2.1 0.1966 -0.4849 80 4.59 3.9684 0.2331
11 0.5761 0.6888 -0.6962 46 2.19 0.1141 -0.3819 81 4.755 3.9018 0.2426
12 0.5431 0.802 -0.6882 47 2.29 0.0546 -0.2702 82 4.94 3.8069 0.2563
13 -0.1851 2.7356 -0.4103 48 2.39 0.0186 -0.16 83 5.09 3.6831 0.2741
14 -0.2329 2.8958 -0.3872 49 2.44 0.008 -0.1051 84 5.194 3.5545 0.2926
15 -0.2497 3.0674 -0.3626 50 2.49 0.0018 -0.0503 85 5.275 3.3991 0.3149
16 -0.2325 3.2408 -0.3377 51 2.54 0 0 86 5.323 3.2408 0.3377
17 -0.1851 3.3991 -0.3149 52 2.59 0.0018 0.0503 87 5.34 3.0674 0.3626
18 -0.1034 3.5545 -0.2926 53 2.64 0.008 0.1051 88 5.323 2.8958 0.3872
19 0 3.6831 -0.2741 54 2.69 0.0186 0.16 89 5.275 2.7356 0.4103
20 0.15 3.8069 -0.2563 55 2.79 0.0546 0.2702 90 4.547 0.802 0.6882
21 0.3357 3.9018 -0.2426 56 2.89 0.1141 0.3819 91 4.514 0.6888 0.6962
22 0.5 3.9684 -0.2331 57 2.98 0.1966 0.4849 92 4.504 0.5821 0.6868
23 0.6614 4.0199 -0.2257 58 3.04 0.2776 0.5563 93 4.526 0.4253 0.6414
24 0.8 4.0539 -0.2208 59 3.11 0.4253 0.6414 94 4.59 0.2776 0.5563
25 1.0203 4.0895 -0.2157 60 3.13 0.5821 0.6868 95 4.65 0.1966 0.4849
26 1.2726 4.1035 -0.2136 61 3.12 0.6888 0.6962 96 4.74 0.1141 0.3819
27 1.525 4.0895 -0.2157 62 3.088 0.802 0.6882 97 4.84 0.0546 0.2702
28 1.745 4.0539 -0.2208 63 2.36 2.7356 0.4103 98 4.94 0.0186 0.16
29 1.884 4.0199 -0.2257 64 2.312 2.8958 0.3872 99 4.98 0.008 0.1051
30 2.045 3.9684 -0.2331 65 2.295 3.0674 0.3626 100 5.03 0.0018 0.0503
31 2.21 3.9018 -0.2426 66 2.313 3.2408 0.3377 101 5.08 0 0
32 2.395 3.8069 -0.2563 67 2.36 3.3991 0.3149
33 2.545 3.6831 -0.2741 68 2.442 3.5545 0.2926
34 2.648 3.5545 -0.2926 69 2.545 3.6831 0.2741
83
Çizelge B.2. Ribana koordinatları Nokta no
x y z 26 5.5896 3.8342 -1.4536 51 5.0903 4.6039 1.239
1 0 0 0 27 5.4604 3.4195 -1.5692 52 5.3903 4.7587 1.1959
2 0.1 0.0023 -0.1261 28 4.336 1.5532 -2.0895 53 6.0903 4.9605 1.1396
3 0.2 0.01 -0.257 29 4.1801 1.2945 -2.1213 54 6.6903 5.0674 1.1098
4 0.3 0.0233 -0.3948 30 4.0041 1.0024 -2.0536 55 7.6354 5.1294 1.0925
5 0.5 0.0682 -0.6682 31 3.9183 0.7276 -1.8943 56 8.5806 5.0674 1.1098
6 0.7 0.1426 -0.9564 32 4.0903 0.347 -1.4325 57 9.1806 4.9605 1.1396
7 1 0.347 -1.4325 33 4.3903 0.1426 -0.9564 58 9.8806 4.7587 1.1959
8 1.172 0.7276 -1.8943 34 4.5903 0.0682 -0.6682 59 10.1806 4.6039 1.239
9 1.0862 1.0024 -2.0536 35 4.7903 0.0233 -0.3948 60 10.5507 4.2489 1.338
10 0.9102 1.2945 -2.1213 36 4.8903 0.01 -0.257 61 10.6799 3.8342 1.4536
11 0.7543 1.5532 -2.0895 37 4.9903 0.0023 -0.1261 62 10.5507 3.4195 1.5692
12 -0.3701 3.4195 -1.5692 38 5.0903 0 0 63 9.4263 1.5532 2.0895
13 -0.4993 3.8342 -1.4536 39 5.1903 0.0023 0.1261 64 9.2704 1.2945 2.1213
14 -0.3701 4.2489 -1.338 40 5.2903 0.01 0.257 65 9.0944 1.0024 2.0536
15 0 4.6039 -1.239 41 5.3903 0.0233 0.3948 66 9.0086 0.7276 1.8943
16 0.3 4.7587 -1.1959 42 5.5903 0.0682 0.6682 67 9.1806 0.347 1.4325
17 1 4.9605 -1.1396 43 5.7903 0.1426 0.9564 68 9.4806 0.1426 0.9564
18 1.6 5.0674 -1.1098 44 6.0903 0.347 1.4325 69 9.6806 0.0682 0.6682
19 2.5451 5.1294 -1.0925 45 6.2623 0.7276 1.8943 70 9.8806 0.0233 0.3948
20 3.4903 5.0674 -1.1098 46 6.1765 1.0024 2.0536 71 9.9806 0.01 0.257
21 4.0903 4.9605 -1.1396 47 6.0005 1.2945 2.1213 72 10.0806 0.0023 0.1261
22 4.7903 4.7587 -1.1959 48 5.8446 1.5532 2.0895 73 10.1806 0 0
23 5.0903 4.6039 -1.239 49 4.7202 3.4195 1.5692
24 5.4604 4.2489 -1.338 50 4.591 3.8342 1.4536
Çizelge B.3. Süprem koordinatları Nokta no
x y z 8 3 15.63 0.452 16 9 8.5 1.5
1 0 0 0 9 4 16.47 0.189 17 8 4.00 1.09
2 1 0.127 0.046 10 5 16.87 0.046 18 9 1.366 0.452
3 2 0.54 0.189 11 6 17.00 0.0 19 10 0.541 0.189
4 3 1.366 0.452 12 7 16.87 0.046 20 11 0.127 0.046
5 4 4.00 1.09 13 8 16.47 0.189 21 12 0.0 0
6 3 8.5 1.5 14 9 15.63 0.452
7 2 13.0 1.09 15 10 13.00 1.09
84
EK C. EIA WR430 – CPRF birleştirme yüzeyi
Şekil C.1. EIA WR430 – CPRF birleştirme yüzeyi şeması
Çizelge C.1. EIA WR430 – CPRF birleştirme yüzeyi kenar uzunlukları
Uzunluk Değer(mm) A 109.22+/-.1 B 54.61+/-.1 C 161.03+/-.3 D 106.42+/-.3 E 12.7 +/-.3 F 23.82+/-.05 G 43.68+/-.05 H 45.38+/-.05 I 70.99+/-.05
85
EK D. Matlab kodları
clear all close all say = 0; malzemeler = [ 'bakır'; 'gumus'; 'celik' ]; aranan_uzanti = 's11.dat'; for j = 1:3 aranan_malzeme = malzemeler(j,:); dosyalar = dir('.\'); figure('Position',[100,100,800,400]); for i = 3:length(dosyalar) bulunan_uzanti = strfind(dosyalar(i).name,aranan_uzanti); bulunan_malzeme = strfind(dosyalar(i).name,aranan_malzeme); if (~isempty(bulunan_uzanti) && ~isempty(bulunan_malzeme)) say = say + 1; dosya_s11 = dosyalar(i).name; dosya_s21 = strrep(dosya_s11,'s11.dat','s21.dat'); [fid,message] = fopen(dosya_s11,'r'); [Frekans S11] = read_data1(fid); [fid,message] = fopen(dosya_s21,'r'); [Frekans S21] = read_data1(fid); S11 = 20*log10(S11); S21 = 20*log10(S21); SER = 10*log10(1-10.^(S11/10)); SEA = 10*log10((10.^(S21/10))./((1-10.^(S11/10)))); SE = SER + SEA; cmap = hsv(20); plot(Frekans, -SE, '-','Color',cmap(say,:),'linewidth',2); legendInfo{say} = substring(dosya_s11,0,length(dosya_s11)-8); hold on grid on; title([malzemeler(j,:) ' örme kumaş ekranlama etkinlikleri']); xlabel('Frekans (GHz)'); ylabel('Ekr. Etk. (dB)'); end end axis([1.7 2.6, 0, max(-SE)]); set(gca,'Ytick',0:2.5:50); set(gca,'Xtick',1.7:0.15:2.6); say = 0; legend(legendInfo,'Location','NorthEastOutside'); hold off end
86
EK E. Örme kumaş EE değerleri
Şekil D.1. Bakır örme kumaş ekranlama etkinlikleri
Şekil D.2. Gümüş örme kumaş ekranlama etkinlikleri
Şekil D.3. Çelik örme kumaş ekranlama etkinlikleri
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
20
22.5
Bakır örme kumaş ekranlama etkinlikleri
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Ribana-4-Bakır
Ribana-6-Bakır
Ribana-2-Bakır
Milano-4-Bakır
Milano-6-Bakır
Pike-2-Bakır
Pike-4-Bakır
Pike-6-Bakır
Selanik-4-Bakır
Selanik-6-Bakır
Süprem-2-Bakır
Süprem-4-Bakır
Süprem-6-Bakır
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
Gümüş örme kumaş ekranlama etkinlikleri
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Ribana-2-Gümüş
Ribana-4-Gümüş
Ribana-6-Gümüş
Süprem-4-Gümüş
Süprem-6-Gümüş
Süprem-8-Gümüş
1.7 1.85 2 2.15 2.3 2.45 2.60
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
20
Çelik örme kumaş ekranlama etkinlikleri
Frekans (GHz)
Ekr.
Etk
. (d
B)
Milano-6-Çelik
Milano-8-Çelik
Ribana-2-Çelik
Ribana-4-Çelik
Ribana-6-Çelik
Selanik-6-Çelik
Selanik-8-Çelik
Süprem-4-Çelik
Süprem-6-Çelik
Süprem-8-Çelik
87
EK F. C# uygulama kodları
using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Windows.Forms; using MLApp; using System.IO; namespace cs_mb { public partial class Form1 : Form { public Form1() { InitializeComponent(); } private MLApp.MLApp matlab; private bool ilkMB = false; private void buttonEkle_Click(object sender, EventArgs e) { // matlab_Command("okuma"); string dosyaYolu; if (radioButtonOrme.Checked) { matlab_Command("cd C:\\cs_mb_ver2\\kumaslar\\orme"); dosyaYolu = "../../../kumaslar/orme/dosyalar.txt"; } else { matlab_Command("cd C:\\cs_mb_ver2\\kumaslar\\dokuma"); dosyaYolu = "../../../kumaslar/dokuma/dosyalar.txt"; } string str1 = ""; for (int i = 0; i < listBox1.Items.Count; i++ ) str1 += listBox1.Items[i].ToString() + "_s11.dat" + System.Environment.NewLine; txtYaz.dosyaYaz(dosyaYolu, str1); matlab_Command("okuma"); } bool mbBaglanti = false; private Font stdfont = new Font( "Consolas", 15.0f, FontStyle.Regular ); private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { matlab = new MLApp.MLApp();
88
} public void matlab_Command(string cmd) { string ans = matlab.Execute(cmd); if(mbBaglanti) MessageBox.Show(ans); mbBaglanti = true; } private void radioButtonOrme_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) { if (radioButtonOrme.Checked) { panelUrunler.Controls.Clear(); panelUrunler.Height = 0; for (int n = this.Controls.Count - 1; n >= 0; --n) { if (this.Controls[n].Name.ToString() != "panelUrunler" && this.Controls[n].Name.ToString() != "panelSolMenu") { this.Controls.RemoveAt(n); } } dosyalar.Clear(); string[] tmp = new string[4]; List<string> toplaKumasMalzeme = new List<string>(); string path = @"c:\cs_mb_ver2\kumaslar\orme"; DirectoryInfo di = new DirectoryInfo(path); FileInfo[] rgFiles = di.GetFiles(); foreach (FileInfo fi in rgFiles) { if (fi.Name.Contains("s11")) { tmp = fi.Name.Split('_'); malzemeler.Add(tmp[2]); dosyalar.Add(fi.Name); toplaKumasMalzeme.Add(tmp[0] + " " + tmp[2]); } } toplaKumasMalzeme = toplaKumasMalzeme.Distinct().ToList(); Point p = new Point(10, 10); for (int i = 0; i < toplaKumasMalzeme.Count; i++) { CheckBox ch = new CheckBox(); ch.Text = toplaKumasMalzeme[i];
89
ch.Location = p; panelUrunler.Controls.Add(ch); p.Y += ch.Height + 10; ch.BackColor = Color.LightGoldenrodYellow; ch.Font = stdfont; ch.Width = panelUrunler.Width - 20; panelUrunler.Height += ch.Height + 10; ch.CheckedChanged += new EventHandler(ch_CheckedChanged); } panelUrunler.Height += 10; Point pb = new Point(panelUrunler.Location.X, panelUrunler.Location.Y + panelUrunler.Height + 5); for (int i = 0; i < 2; i++) { Button bt = new Button(); bt.Text = (i == 0) ? "Tümünü Seç" : "Tümünü Sil"; bt.Name = i.ToString(); bt.Click +=new EventHandler(bt_Click); bt.Location = pb; pb.X += panelUrunler.Width / 2 + 10; bt.Width = panelUrunler.Width / 2 - 10; bt.Height = 45; this.Controls.Add(bt); } } } private void bt_Click(object sender, EventArgs e) { Button bt =(sender) as Button; if (bt.Name == "0") // tümünü seç { foreach (Control c in panelUrunler.Controls) { if (c.GetType() == typeof(CheckBox)) { ((CheckBox)c).Checked = true; } } } else // tümünü sil { foreach (Control c in panelUrunler.Controls) { if (c.GetType() == typeof(CheckBox)) { ((CheckBox)c).Checked = false; } } }
90
} List<string> dosyalar = new List<string>(); List<string> malzemeler = new List<string>(); private void radioButtonDokuma_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) { if (radioButtonDokuma.Checked) { panelUrunler.Controls.Clear(); panelUrunler.Height = 0; for (int n = this.Controls.Count - 1; n >= 0; --n) { if (this.Controls[n].Name.ToString() != "panelUrunler" && this.Controls[n].Name.ToString() != "panelSolMenu") { this.Controls.RemoveAt(n); } } dosyalar.Clear(); string[] tmp = new string[4]; List<string> toplaKumasMalzeme = new List<string>(); string path = @"c:\cs_mb_ver2\kumaslar\dokuma"; DirectoryInfo di = new DirectoryInfo(path); FileInfo[] rgFiles = di.GetFiles(); foreach (FileInfo fi in rgFiles) { if (fi.Name.Contains("s11")) { tmp = fi.Name.Split('_'); malzemeler.Add(tmp[2]); dosyalar.Add(fi.Name); toplaKumasMalzeme.Add(tmp[0] + " " + tmp[2]); } } toplaKumasMalzeme = toplaKumasMalzeme.Distinct().ToList(); Point p = new Point(10, 10); for (int i = 0; i < toplaKumasMalzeme.Count; i++) { CheckBox ch = new CheckBox(); ch.Text = toplaKumasMalzeme[i]; ch.Location = p; panelUrunler.Controls.Add(ch); p.Y += ch.Height + 10; ch.BackColor = Color.LightGoldenrodYellow; ch.Font = stdfont; ch.Width = panelUrunler.Width - 20; panelUrunler.Height += ch.Height + 10; ch.CheckedChanged += new EventHandler(ch_CheckedChanged); }
91
panelUrunler.Height += 10; Point pb = new Point(panelUrunler.Location.X, panelUrunler.Location.Y + panelUrunler.Height + 5); for (int i = 0; i < 2; i++) { Button bt = new Button(); bt.Text = (i == 0) ? "Tümünü Seç" : "Tümünü Sil"; bt.Name = i.ToString(); bt.Click += new EventHandler(bt_Click); bt.Location = pb; pb.X += panelUrunler.Width / 2 + 10; bt.Width = panelUrunler.Width / 2 - 10; bt.Height = 45; this.Controls.Add(bt); } } } private void ch_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) { CheckBox ch = (sender) as CheckBox; if (ch.Checked) { string[] tmp = new string[4]; List<string> acikliklar = new List<string>(); for (int i = 0; i < dosyalar.Count; i++) { if ((dosyalar[i].Split('_')[0] + " " + dosyalar[i].Split('_')[2]) == ch.Text) { acikliklar.Add(dosyalar[i].Split('_')[1]); } } Point p = new Point(ch.Location.X, ch.Location.Y); Panel panelAcik = new Panel(); panelAcik.Name = ch.Text; Point pAcik = new Point(panelUrunler.Location.X + panelUrunler.Width + 10, panelUrunler.Location.Y + p.Y ); panelAcik.Location = pAcik; panelAcik.Height = ch.Height + 4; panelAcik.BorderStyle = BorderStyle.Fixed3D; panelAcik.BackColor = Color.Beige; Point pa = new Point(5, 5); int chaSay = 0; for (int i = 0; i < acikliklar.Count; i++) { CheckBox cha = new CheckBox(); cha.Text = acikliklar[i]; cha.Location = pa; cha.Width = 35;
92
cha.BackColor = Color.LightGoldenrodYellow; cha.Font = stdfont; panelAcik.Controls.Add(cha); pa.X += 2 * cha.Width; chaSay++; cha.Name = ch.Text.Split(' ')[0] + "_" + cha.Text + "_" + ch.Text.Split(' ')[1]; cha.CheckedChanged+=new EventHandler(cha_CheckedChanged); } panelAcik.Width = (chaSay * (new CheckBox()).Width * 3) / 5; this.Controls.Add(panelAcik); } else { this.Controls[ch.Text].Controls.Clear(); this.Controls[ch.Text].Dispose(); for (int n = listBox1.Items.Count - 1; n >= 0; --n) { if (listBox1.Items[n].ToString().Contains(ch.Text.Split(' ')[0]) && listBox1.Items[n].ToString().Contains(ch.Text.Split(' ')[1])) { listBox1.Items.RemoveAt(n); } } } } private void cha_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) { CheckBox cha = (sender) as CheckBox; if (cha.Checked) { listBox1.Items.Add(cha.Name); listBox1.Sorted = true; } else { for (int n = listBox1.Items.Count - 1; n >= 0; --n) { if (listBox1.Items[n].ToString().Contains(cha.Name)) { listBox1.Items.RemoveAt(n); } } } } } }
93
EK G. Örme kumaş histogramları
94
Şekil F.1. Örme kumaş histogramları
95
EK H. Bakır örme kumaşlar - Anova testi
Çizelge G.1. Bakır örme kumaşlar – Anova testi
(I) GRUP (J) GRUP Mean
Difference (I-J) Std. Error Sig.
95% Confidence Interval
Lower Bound Upper Bound
dimension2
1
dimension3
2 2,88663* ,08357 ,000 2,6006 3,1727
3 -4,84091* ,11270 ,000 -5,2264 -4,4554
4 -11,59195* ,13102 ,000 -12,0403 -11,1435
5 -3,57177* ,10719 ,000 -3,9384 -3,2051
6 -12,91132* ,15621 ,000 -13,4463 -12,3763
7 -3,05947* ,09709 ,000 -3,3915 -2,7274
8 -,77564* ,11778 ,000 -1,1786 -,3727
9 -5,74806* ,12316 ,000 -6,1695 -5,3267
10 -2,09679* ,09841 ,000 -2,4334 -1,7602
11 -6,06035* ,10583 ,000 -6,4223 -5,6984
12 -1,44675* ,09736 ,000 -1,7798 -1,1137
13 1,06604* ,09295 ,000 ,7481 1,3840
2
dimension3
1 -2,88663* ,08357 ,000 -3,1727 -2,6006
3 -7,72754* ,09709 ,000 -8,0601 -7,3950
4 -14,47858* ,11786 ,000 -14,8825 -14,0746
5 -6,45840* ,09063 ,000 -6,7688 -6,1480
6 -15,79795* ,14535 ,000 -16,2964 -15,2995
7 -5,94610* ,07842 ,000 -6,2145 -5,6777
8 -3,66227* ,10294 ,000 -4,0149 -3,3096
9 -8,63470* ,10905 ,000 -9,0084 -8,2610
10 -4,98343* ,08005 ,000 -5,2574 -4,7094
11 -8,94698* ,08902 ,000 -9,2518 -8,6422
12 -4,33338* ,07876 ,000 -4,6029 -4,0638
13 -1,82059* ,07324 ,000 -2,0712 -1,5700
3
dimension3
1 4,84091* ,11270 ,000 4,4554 5,2264
2 7,72754* ,09709 ,000 7,3950 8,0601
4 -6,75103* ,14003 ,000 -7,2301 -6,2720
5 1,26914* ,11804 ,000 ,8654 1,6729
6 -8,07041* ,16384 ,000 -8,6312 -7,5096
7 1,78144* ,10894 ,000 1,4087 2,1542
8 4,06527* ,12773 ,000 3,6284 4,5021
9 -,90715* ,13270 ,000 -1,3611 -,4532
96
10 2,74412* ,11012 ,000 2,3674 3,1208
11 -1,21944* ,11680 ,000 -1,6189 -,8199
12 3,39416* ,10918 ,000 3,0206 3,7677
13 5,90695* ,10527 ,000 5,5467 6,2672
4
dimension3
1 11,59195* ,13102 ,000 11,1435 12,0403
2 14,47858* ,11786 ,000 14,0746 14,8825
3 6,75103* ,14003 ,000 6,2720 7,2301
5 8,02017* ,13563 ,000 7,5561 8,4843
6 -1,31937* ,17694 ,000 -1,9247 -,7141
7 8,53248* ,12780 ,000 8,0950 8,9700
8 10,81630* ,14415 ,000 10,3232 11,3094
9 5,84388* ,14857 ,000 5,3357 6,3521
10 9,49515* ,12880 ,000 9,0543 9,9360
11 5,53160* ,13456 ,000 5,0712 5,9920
12 10,14520* ,12801 ,000 9,7070 10,5834
13 12,65798* ,12468 ,000 12,2310 13,0849
5
dimension3
1 3,57177* ,10719 ,000 3,2051 3,9384
2 6,45840* ,09063 ,000 6,1480 6,7688
3 -1,26914* ,11804 ,000 -1,6729 -,8654
4 -8,02017* ,13563 ,000 -8,4843 -7,5561
6 -9,33955* ,16010 ,000 -9,8877 -8,7914
7 ,51230* ,10323 ,000 ,1592 ,8654
8 2,79613* ,12290 ,000 2,3757 3,2165
9 -2,17629* ,12806 ,000 -2,6144 -1,7382
10 1,47498* ,10448 ,000 1,1176 1,8324
11 -2,48858* ,11150 ,000 -2,8699 -2,1072
12 2,12502* ,10349 ,000 1,7710 2,4790
13 4,63781* ,09935 ,000 4,2979 4,9777
6
dimension3
1 12,91132* ,15621 ,000 12,3763 13,4463
2 15,79795* ,14535 ,000 15,2995 16,2964
3 8,07041* ,16384 ,000 7,5096 8,6312
4 1,31937* ,17694 ,000 ,7141 1,9247
5 9,33955* ,16010 ,000 8,7914 9,8877
7 9,85185* ,15352 ,000 9,3259 10,3778
8 12,13568* ,16738 ,000 11,5629 12,7085
9 7,16326* ,17120 ,000 6,5775 7,7490
10 10,81453* ,15436 ,000 10,2858 11,3433
11 6,85097* ,15919 ,000 6,3059 7,3960
97
12 11,46457* ,15369 ,000 10,9381 11,9911
13 13,97736* ,15094 ,000 13,4601 14,4946
7
dimension3
1 3,05947* ,09709 ,000 2,7274 3,3915
2 5,94610* ,07842 ,000 5,6777 6,2145
3 -1,78144* ,10894 ,000 -2,1542 -1,4087
4 -8,53248* ,12780 ,000 -8,9700 -8,0950
5 -,51230* ,10323 ,000 -,8654 -,1592
6 -9,85185* ,15352 ,000 -10,3778 -9,3259
8 2,28383* ,11419 ,000 1,8931 2,6746
9 -2,68859* ,11972 ,000 -3,0983 -2,2788
10 ,96268* ,09408 ,000 ,6409 1,2844
11 -3,00088* ,10182 ,000 -3,3492 -2,6526
12 1,61272* ,09298 ,000 1,2947 1,9307
13 4,12551* ,08835 ,000 3,8233 4,4277
8
dimension3
1 ,77564* ,11778 ,000 ,3727 1,1786
2 3,66227* ,10294 ,000 3,3096 4,0149
3 -4,06527* ,12773 ,000 -4,5021 -3,6284
4 -10,81630* ,14415 ,000 -11,3094 -10,3232
5 -2,79613* ,12290 ,000 -3,2165 -2,3757
6 -12,13568* ,16738 ,000 -12,7085 -11,5629
7 -2,28383* ,11419 ,000 -2,6746 -1,8931
9 -4,97242* ,13704 ,000 -5,4412 -4,5037
10 -1,32115* ,11531 ,000 -1,7157 -,9266
11 -5,28471* ,12171 ,000 -5,7010 -4,8684
12 -,67111* ,11442 ,000 -1,0626 -,2796
13 1,84168* ,11069 ,000 1,4628 2,2205
9
dimension3
1 5,74806* ,12316 ,000 5,3267 6,1695
2 8,63470* ,10905 ,000 8,2610 9,0084
3 ,90715* ,13270 ,000 ,4532 1,3611
4 -5,84388* ,14857 ,000 -6,3521 -5,3357
5 2,17629* ,12806 ,000 1,7382 2,6144
6 -7,16326* ,17120 ,000 -7,7490 -6,5775
7 2,68859* ,11972 ,000 2,2788 3,0983
8 4,97242* ,13704 ,000 4,5037 5,4412
10 3,65127* ,12080 ,000 3,2379 4,0647
11 -,31228 ,12692 ,670 -,7465 ,1219
12 4,30132* ,11995 ,000 3,8908 4,7118
13 6,81410* ,11639 ,000 6,4156 7,2126
98
10
dimension3
1 2,09679* ,09841 ,000 1,7602 2,4334
2 4,98343* ,08005 ,000 4,7094 5,2574
3 -2,74412* ,11012 ,000 -3,1208 -2,3674
4 -9,49515* ,12880 ,000 -9,9360 -9,0543
5 -1,47498* ,10448 ,000 -1,8324 -1,1176
6 -10,81453* ,15436 ,000 -11,3433 -10,2858
7 -,96268* ,09408 ,000 -1,2844 -,6409
8 1,32115* ,11531 ,000 ,9266 1,7157
9 -3,65127* ,12080 ,000 -4,0647 -3,2379
11 -3,96355* ,10308 ,000 -4,3161 -3,6110
12 ,65005* ,09436 ,000 ,3273 ,9728
13 3,16283* ,08980 ,000 2,8557 3,4700
11
dimension3
1 6,06035* ,10583 ,000 5,6984 6,4223
2 8,94698* ,08902 ,000 8,6422 9,2518
3 1,21944* ,11680 ,000 ,8199 1,6189
4 -5,53160* ,13456 ,000 -5,9920 -5,0712
5 2,48858* ,11150 ,000 2,1072 2,8699
6 -6,85097* ,15919 ,000 -7,3960 -6,3059
7 3,00088* ,10182 ,000 2,6526 3,3492
8 5,28471* ,12171 ,000 4,8684 5,7010
9 ,31228 ,12692 ,670 -,1219 ,7465
10 3,96355* ,10308 ,000 3,6110 4,3161
12 4,61360* ,10208 ,000 4,2644 4,9628
13 7,12639* ,09788 ,000 6,7915 7,4613
12
dimension3
1 1,44675* ,09736 ,000 1,1137 1,7798
2 4,33338* ,07876 ,000 4,0638 4,6029
3 -3,39416* ,10918 ,000 -3,7677 -3,0206
4 -10,14520* ,12801 ,000 -10,5834 -9,7070
5 -2,12502* ,10349 ,000 -2,4790 -1,7710
6 -11,46457* ,15369 ,000 -11,9911 -10,9381
7 -1,61272* ,09298 ,000 -1,9307 -1,2947
8 ,67111* ,11442 ,000 ,2796 1,0626
9 -4,30132* ,11995 ,000 -4,7118 -3,8908
10 -,65005* ,09436 ,000 -,9728 -,3273
11 -4,61360* ,10208 ,000 -4,9628 -4,2644
13 2,51279* ,08865 ,000 2,2096 2,8160
13
dimension3
1 -1,06604* ,09295 ,000 -1,3840 -,7481
2 1,82059* ,07324 ,000 1,5700 2,0712
99
3 -5,90695* ,10527 ,000 -6,2672 -5,5467
4 -12,65798* ,12468 ,000 -13,0849 -12,2310
5 -4,63781* ,09935 ,000 -4,9777 -4,2979
6 -13,97736* ,15094 ,000 -14,4946 -13,4601
7 -4,12551* ,08835 ,000 -4,4277 -3,8233
8 -1,84168* ,11069 ,000 -2,2205 -1,4628
9 -6,81410* ,11639 ,000 -7,2126 -6,4156
10 -3,16283* ,08980 ,000 -3,4700 -2,8557
11 -7,12639* ,09788 ,000 -7,4613 -6,7915
12 -2,51279* ,08865 ,000 -2,8160 -2,2096
*. The mean difference is significant at the 0.05 level.
100
ÖZGEÇMİŞ
Adı Soyadı : Ruslan ABDULLA Doğum Yeri ve Yılı : Oğuz-Azerbaycan, 1984 Medeni Hali : Evli Yabancı Dili : İngilizce, Rusça E-posta : [email protected] Eğitim Durumu Lise : Denizli Lisesi, 2002 Lisans : ODTÜ, Mühendislik Mimarlık Fak., Bilgisayar Müh. Yüksek Lisans : SDÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektronik Haberleşme Müh. Mesleki Deneyim SDÜ Yalvaç MYO 2008-2009 Güz SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü 2009-2014 Karabük Üni. T.O.B.B. Teknik Bilimler MYO 2014-…….. (halen) Yayınları Uluslararası toplantıda sunularak tam metin olarak yayımlanan bildiri
Abdulla, G., Akçalı, K., Abdulla, R., "Analysis and Synthesis of Gear-Lever Mechanism, Which Makes An Oscillation Movement Below 180 Degrees, For Rotary Dobbies", International Symposium on Engineering and Architectural Sciences of Balkan Caucaus and Turkic Republics, 2009, Isparta
Abdulla, G., Çolak, N., Abdulla, R., "Research on Nap Cut Mechanisms of Terry
fabric Weaving Looms", International Symposium on Engineering and Architectural Sciences of Balkan Caucaus and Turkic Republics, 2009, Isparta
Taranmış F otoğraf
(3.5cm x 3cm)
101
Abdulla, R., Abdullayev, R., Abdulla, G., "An Experimental Study on Wave Energy", ISITES2013 1st International Symposium on Innovative Technologies in Engineering and Science, p706-714, Sakarya, 7-9 June 2013.
Abdulla, R., Abdulla, F.G.K., "Feeding the ultrasonic devices used in boats with
solar energy by using logic switching method", 12th International Conference on Management of Innovative Technologies & 4th International Conference on Sustainable Life in Manufacturing - Mit&Slim2013,ISBN 978-961-6536-67-7, pp.185-188. 22-24 September 2013,Piran.
Abdulla,R.,Delihasanlar,E.,Abdulla,F.G.K., Yüzer,A.H., "Investigating the
Electromagnetic Shielding Effectiveness Simulations of Metal Composite Fabrics", International Conference on Engineering and Natural Science, 24-28May 2016,Sarajevo
Ulusal toplantıda sunularak tam metin olarak yayımlanan bildiri
Abdulla, R., Merdan, M., "50Hz İletim Hatlarında Meydana Gelen Manyetik Alanın Ekranlanması", 4. Mühendislik ve Teknoloji Sempozyumu, p75-79, ANKARA, 28-29 Nisan 2011.
Belen, M.A., Abdulla, R.,"UHF RFID Sistemleri için Mikroşerit Etiket Anten
Tasarımı ve Gerçeklemesi",5. Mühendislik ve Teknoloji Sempozyumu, p82-89, ANKARA, 26-27 Nisan 2012.
Abdulla, R., Abdulla, F.G.K., Merdan, M., "Ekranlama Problemlerinde
Sınıflandırma ve Ölçüm Sonuçlarını Etkileyebilecek Faktörler", 2. Ulusal Elektromanyetik Uyumluluk Konferansı - EMC2013, Işık Üniversitesi İstanbul, 9-11 Eylül 2013.
Abdulla, F.G.K., Abdulla, R., Merdan, M., "Helmholtz Bobinlerinin Oldukça Düşük
Frekansta Deney Seti Olarak Kullanımı Üzerine Bir Çalışma", 2. Ulusal Elektromanyetik Uyumluluk Konferansı - EMC2013, Işık Üniversitesi İstanbul, 9-11 Eylül 2013.
Ulusal toplantıda poster, sözlü sunum ve gösterim Abdulla, G., Kodaloğlu, M., Abdulla, R., Abdullayev, R., "Dalga Enerji Sistemi",
ISPARTEK PROJE PAZARI, SDÜ ISPARTA, 16-18 Mayıs 2012. Yüksek Lisans Tezi
Abdulla, R., 2011. 50Hz İletim Hatlarında Hat Optimizasyonu, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 83, Isparta.
102
Ulusal kuruluşlarca desteklenen proje yürütücülüğü
0409.TGSD.2013 Nolu Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, Teknogirişim Sermayesi Desteği, "Yosun ve Kekamozların Gemilere Yapışmasını Engelleyen Ultrasonik Yayın Yapan Cihaz Tasarımı".
Uluslararası sempozyum, kongre, kurs (workshop) düzenlenmesi gibi etkinliklerde görev almak
Member of Organization Committee, International Symposium on Engineering and Architectural Sciences of Balkan, Caucasus and Turkic Republics, October 22-24, 2009, Suleyman Demirel University, Isparta, Turkey.
Robot Yarışması, Süleyman Demirel Üniversitesi, 15-16-17 Mayıs 2013,
Düzenleme Kurulu Üyesi Alanında ulusal bilimsel nitelikli ödül (kongre, sempozyum ve bildiri ödülleri hariç)
Abdulla, G., Kodaloğlu, M., Abdulla, R., Abdullayev, R., "Dalga Enerji Sistemi", ISPARTEK PROJE PAZARI, SDÜ ISPARTA, 16-18 Mayıs 2012, 3.cülük Ödülü.
Göller Bölgesi Teknokentinde RFG Mühendislik'te Firma Yöneticiliği, Nisan 2013 Mesleki bir yarışmada derece veya mansiyon almış olmak 1. Abdulla, R., Abdulla, F.G.K., Yabancılara Türkçe Öğretiminde Kolaylık
Sağlayacak Bilgisayar veya Mobil Cihazlariçin Oyun Yazılımı Yarışması, İkincilik Ödülü, Süleyman Demirel Üniversitesi, 15- 17Mayıs 2013.