Günümüzde kullanılan elektronik düzenekler, çok yüksek frekanslarda verimli bir şekilde çalışabilmektedir. Yüksek frekanslarda, işaretin doğruluğunu kaybetmemek amacıyla devre elemanlarının birbirleri ile ve kullanılan iletim hattı ile doğru olarak birleştirilmesi zorunludur. Son zamanlarda, şerit ve mikroşerit yapılara ciddi bir alternatif oluşturan eşdüzlemli iletim hatları, çeşitli üretim yöntemleriyle uyumlu ve elektronik düzeneklerle birlikte kullanılabilir olmalarından dolayı, milimetrik-dalga ve mikrodalga entegre devre uygulamalarında yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar. Eşdüzlemli iletim hatları içerisinde en popüler olanları, CPW, CPS'ler ve CPW'lerin farklı geometrideki kuplajlı konfigürasyonlarıdır. Günümüzde, uydu, mobil ve telsiz haberleşmeleri ile navigasyon ve benzeri sistemlerde kullanılmak üzere, monte edileceği yüzeylere göre değişim gösteren farklı kesitlere sahip iletim hatlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu nedenle, söz konusu sistemler için düzlemsel kesitli iletim hatlarına ek olarak silindirik, eliptik ve yay kesitli iletim hatlarının tasarımları ve bunların CAD uyumlu analizlerinin doğru bir şekilde gerçekleştirilmesi pratikte büyük önem taşımaktadır. Çünkü, MIC ve MMIC'lerde, hassas olarak karakterize edilmiş düzeneklere ihtiyaç vardır. Yukarıda özet olarak verilen ihtiyaçlar doğrultusunda yapılan bu çalışmada, farklı geometrik kesitli eşdüzlemli iletim hatlarının tasarımları yapılmıştır. Tasarımı yapılan iletim hatlarının elektriksel karakteristikleri, quasi-statik yaklaşımı içerisinde Konformal Dönüşüm Tekniği kullanılarak CAD uyumlu analitik bağıntılar formunda elde edilmiştir. İlk olarak tasarımı yapılan iletim hatları; tam ekranlı kuplajlı CPW, tam ekranlı geniş-yanlı kuplajlı CPW ile toprak düzlemlere dikey iletken ilaveli CPW yapılarıdır. İkinci olarak tasarımı gerçekleştirilen iletim hatları; sonlu yanal toprak düzlemli kuplajlı CPW, eliptik kesitli kuplajlı CPW, sonlu yanal toprak düzlemli hattan hatta kuplajlı CPW ile eliptik ve silindirik kesitli hattan hatta kuplajlı CPW yapılarıdır. Üçüncü olarak tasarlanan iletim hatları; yay kesitli CPW, yay kesitli CPS ile yay kesitli iletken destekli CPW yapılarıdır. Dördüncü olarak tasarlanan iletim hattı; konvansiyonel CPW yapısına göre daha esnek bir geometriye sahip olan tam asimetrik CPW yapısıdır. Bu yapının elektriksel karakteristikleri, iletken kayıplarını da kapsayacak şekilde elde edilmiştir. Son olarak tasarımı yapılan iletim hatları; eliptik ve silindirik kesitli CPW ile eliptik ve silindirik kesitli CPS yapılarıdır. Bu yapıların tasarımları sonlu iletken kalınlıklı olarak yapılmış olup, yapıların elektriksel karakteristikleri iletken kayıplarını da kapsayacak şekilde elde edilmiştir. Bu çalışmada tasarlanan eşdüzlemli yapıların elektriksel karakteristiklerini elde etmek için türetilen analitik bağıntıların geçerliliği, Sonnet simülasyon programı, yüksek doğruluk değerlerine sahip tam dalga analiz yöntemleri ve quasi- statik analiz yöntemleriyle karşılaştırma yapılarak kanıtlanmıştır.
The electronics systems used today can work efficiently at very high frequencies. At higher frequencies, to obtain the appropriate transmission of the signal, the circuit components employed in the system must be properly integrated each other and an efficient transmission line must be employed. Recently, coplanar transmission lines have been widely used for both the millimetric-wave and the microwave integrated circuit applications. This is because, the coplanar transmission lines can appropriatelly be produced using different techniques in the practice. Also, They can easily be attached to the other related electronic systems and their integration to the systems reflects a good alternative to those of the strip and/or microstrip transmission lines. Most populer coplanar transmission lines used in practice are conventional CPW?s, CPS?s and CPW?s having differring geometrical coupled configuration. To use in satellite, mobile, wireless communications as well as in navigations and other similar systems; transmission lines with different cross sectional configurations are needed for properly overlaping the related surface geometries. Thus, in addition to the above mentioned planar transmission lines; design and CAD oriented analysis of cylindrical, elliptical and arc shaped transmission lines play also an important role in the practical applications. This is because MIC and MMIC structures need very sensitively characterized equipments. Therefore, the aim of this thesis was firstly to design transmission line having differring geometrical cross sectional constructions, secondly to analys them employing the Conformal Transformations Techniques in the form of CAD oriented analytical expressions as mentioned above. In this thesis the following research works have been undertaken and reported; â ¢ Completely Shielded Coupled CPW, Completely Shielded Broad-side Coupled CPW and CPW with Vertical Conductors Added to Ground Planes type structure were designed and analyzed. â ¢ Coupled CPW with Finite Ground Planes, Elliptical Coupled CPW, Line- to-Line Coupled CPW with Finite Ground Planes and also Line-to-Line Coupled Elliptical as well as cylindrical CPW?s were designed and analyzed. â ¢ Arc-shaped CPW, Arc-sahaped CPS and also Arc-shaped Conductor- backed CPW structures were designed and analyzed. â ¢ An asymmetrical CPW structure was designed and its electrical parameters including conductor losses were obtained. â ¢ CPW and CPS structures both having elliptical and cylindrical cross sections were designed and their electrical parameters including conductor losses were obtained. All the analytical expressions obtained in this thesis for the coplanar transmission lines in order to calculate their electrical parameters were truly verified by comparing the appropriate results obtained from those of the SONNET EM simulation program, most commonly used Full-wave analysis method and the Quasi- static analysis methods, respectively.
