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 : ruslanabdulla@karabuk.edu.tr 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.