Doğrusal olmayan kavşak tespitinde iki tonlu uyarı sinyalinin tespit performansına etkisi

Abstract

Doğrusal olmayan kavşak detektörleri, p-n kavşakların tehdit unsuru olarak kullanıldıkları alanlarda, bu kavşakların tespit edilmesi amacıyla geliştirilmişlerdir. Çalışma prensipleri harmonik radar mantığı ile tasarlanan bu detektörler, hedef kavşağın küçük olması durumunda ve birçok hedef dışı doğrusal olmayan kavşak yapılarında yanlış alarm verebilmektedir. Bu çalışmada, doğrusal olmayan kavşak detektörlerinin performansına etki eden faktörler irdelenmiş, bu faktörlere bağlı olarak farklı frekanslarda ve güçlerde çalışan detektörler karşılaştırılmıştır. Ayrıca, doğrusal olmayan kavşakların tespitinde, genellikle kullanılan tek tonlu uyarı sinyali yerine iki tonlu uyarı sinyali kullanımına dair benzetim yapılmış, oluşan harmonik sinyallerinin zirve genlik değerleri ve bu değerlerin oluşumunda etkili olan kavşak türlerinin karakteristik özellikleri incelenmiştir. Daha sonra, elektromanyetik gürültüden arındırılmış bir odada, farklı iki kavşak türü üzerine ışıtılan iki tonlu uyarı sinyallerinden, kavşak tarafından oluşturulan harmonik sinyaller ve iki tonun karışık harmonikleri incelenmiştir. Deneysel sonuçlar ışığında, tek tonlu uyarı sinyali kullanan klasik doğrusal olmayan kavşak detektörlerinin kavşak tespit ve ayrıştırma performansının, iki tonlu uyarı sinyalleri kullanılarak oluşturulan karışık harmonikler ile yükseltilebileceği gözlemlenmiştir. Tez çalışması, p-n kavşak tespiti ve p-n kavşakların diğer doğrusal olmayan kavşak yapılarından ayırt edilmesi amacıyla iki tonlu sinyal kullanımı ve bunların karışık harmonikleri ile tespit ve sınıflandırma yapılmasını önermektedir.

Nonlinear junction detectors are developed to detect the nonlinear junctions which are used as security threats. Working principle of the detectors are based on harmonic radar but the detectors may sound the false alarm when the target junctions are too small or there are lots of nonlinear junctions which are not the security threats. In this study, the facts which effect the performance of nonlinear junction detectors are semtinized and depend on these facts, some of frequently used detectors that have different transmit signal frequencies and power options are compared. Additionally, two tone transmit signals simulated to detect the nonlinear junctions istead of single tone transmit signal which are generally used. Also, frequency domain max points of the signals reflected from the junctions and the characteristics of several junction types that effect the amplitude of the reflected signals are examined. Finally, an experimental set up prepared in an electromagnetically cleaned room and, the harmonic and mixed harmonic signals, which are created from the two tone transmit signals by the junction in the target area, are observed. In conclusion, it is seen that the detecting and distinguishing performance of classical detectors which use single tone transmit signal can be increased by the mixed harmonic signals which are generated from two tone transmit signals. The thesis propose to use mixed harmonic signals which are generated from the transmit signals to detect p-n type junctions and distinguish them from the other type of junctions.