Çalışma zamanı: 14 Eylül 2026, 17:53–18:29 Türkiye saati
Durum: 36 koşunun tamamı doğrulandı; hata veya atlama olmadı.
Karar: İki aday da tek ölçümden “kontrast var/yok” kararı için belirlenen %75 kapısını geçemedi. Bu topolojiler mevcut halleriyle ince ağa veya üretime taşınmayacak.
Bu ön eleme, 1,6 mm FR-4 üzerindeki iki karşılıklı kademeli bow-tie elemanıyla 0,50 mm yarıçaplı sentetik iç kontrastı üç diş biçiminde ve üç konumda aradı. Geniş yapı alanı belirgin biçimde dengeledi: bütün koşulları birlikte koruyan ortak nokta 3,154 GHz oldu ve o frekanstaki en güçlü ile en zayıf tepki arasındaki oran 1,51'e indi. Buna rağmen görülmemiş bir diş biçiminde sağlıklı/kontrast ayrımı şans düzeyinde kaldı. Sonuç, sensörün eşlenmiş bir referansla değişimi görebildiğini; tek başına ölçülen S-parametrelerinden diş biçimi etkisini ayıramadığını gösteriyor.
Ne denendi?
Her iki eleman bakır yüzü dişe bakacak biçimde 1,6 mm FR-4 üzerine yerleştirildi. Port 1 verici, Port 2 alıcıdır; üçüncü port veya beslenmeyen halka yoktur. Dört PLA köşe rayı kart aralığını sabitler. Dişin 0,20 mm altındaki ayrı destek plakası numunenin açıklıktan düşmesini önler. Bu mekanik yapı yalnız CST elektromanyetik kavramıdır; henüz STL veya baskı toleransı doğrulaması yapılmadı.
| Tasarım değişkeni | Kompakt yapı | Geniş yapı |
|---|---|---|
| FR-4 kart boyutu | 20 × 15 × 1,6 mm | 24 × 18 × 1,6 mm |
| Bow-tie x açıklığı | 14 mm | 18 mm |
| En geniş kol yüksekliği | 10 mm | 14 mm |
| Besleme boğazı | 1,5 mm | 1,5 mm |
| Merkez besleme aralığı | 1,0 mm | 1,0 mm |
| Kart–kron aralığı | 0,50 mm | 0,50 mm |
Deney matrisi iki RF boyutu, M01/M03/M05 sentetik diş morfolojileri, yakın/sol/uzak iç konumlar ve eşlenmiş kontrol/kontrast durumlarından oluştu. Her koşu 1–6 GHz arasında 4001 karmaşık S-parametre örneği üretti. Karar bandı, LibreVNA'nın 6 GHz sınırından uzak kalmak için önceden 1–4,5 GHz olarak sabitlendi.
Doğrulama ve süre
Arşivlerin tamamında model ve kaynak özetleri, sonlu 4001 örnekli dört karmaşık S-parametresi, enerji sonlandırması, pasiflik, CST içi kontrast hacmi ve proje kapanışı doğrulandı. Kontrol–kontrast çiftlerinin ölçülmüş üç gerçek ağ ekseni birebir eşleşti. Kontrast hacmi her koşulda hedeflenen 0,5236 mm³ değerindeydi.
İlk solver 17:53:51'de başladı; son solver 18:29:25'te bitti. Solver penceresi 35 dakika 34 saniye, toplam solver süresi 22 dakika 35 saniye ve koşu başına ortanca solver süresi 38,1 saniyeydi. Bu hız global ağ 32 için geçerlidir; daha ince ağın süresini temsil etmez.
Eşlenmiş tepki
Burada ΔS21, aynı geometri ve ağdaki sentetik kontrast ölçümünden kontrol ölçümünün karmaşık iletim katsayısının çıkarılmasıdır. RMS ise bu karmaşık farkın 1–4,5 GHz boyunca kareli ortalamasının kareköküdür.
| Yapı ve iç konum | Üç morfolojide ortanca karmaşık ΔS21 RMS |
|---|---|
| Kompakt, yakın | 12,92 × 10⁻⁶ |
| Kompakt, sol | 20,43 × 10⁻⁶ |
| Kompakt, uzak | 16,02 × 10⁻⁶ |
| Geniş, yakın | 11,18 × 10⁻⁶ |
| Geniş, sol | 21,25 × 10⁻⁶ |
| Geniş, uzak | 18,65 × 10⁻⁶ |
Her yapı için bütün dokuz morfoloji–konum çiftinde aynı frekansta kalan en zayıf mutlak tepki ayrıca hesaplandı.
| Yapı | En iyi ortak frekans | En zayıf |ΔS21| | Ortanca |ΔS21| | En güçlü/en zayıf oranı |
|---|---|---|---|---|
| Kompakt | 4,4975 GHz | 15,08 × 10⁻⁶ | 48,66 × 10⁻⁶ | 4,02 |
| Geniş | 3,15375 GHz | 11,13 × 10⁻⁶ | 14,10 × 10⁻⁶ | 1,51 |
Kompakt yapının en iyi noktası karar bandının 4,5 GHz üst sınırına dayandığı için güvenli bir merkez frekans olarak seçilemez. Geniş yapının 3,154 GHz sonucu daha değerlidir: önceki tek yüzlü G5'in 2,32 GHz'deki 12,48 × 10⁻⁶ en zayıf tepkisine yakın kalırken konum/morfoloji oranını 26,38'den 1,51'e düşürdü. Bu, geniş alan örneklemesinin alan dengesini iyileştirdiğine dair sentetik kanıttır.
Boolean karar denetimi
Her diş morfolojisi sırayla bütünüyle test için dışarıda bırakıldı. O morfolojiye ait yakın, sol ve uzak koşullar ile her iki etiket eğitim verisine girmedi. Frekans satırları bağımsız örnek olarak sayılmadı; her CST koşusu tek örnek, frekans noktaları ise o örneğin özellikleri oldu. S21, S11+S21+S22 ve dört S-parametresinin karmaşık birleşimleri; 1–4,5 GHz ve 1–3,5 GHz bantlarında sabit doğrusal yöntemlerle sınandı.
| Yapı | En iyi morfoloji-dışarıda dengeli doğruluk | Duyarlılık | Özgüllük | Seçilen yöntemde eşlenmiş sıra |
|---|---|---|---|---|
| Kompakt | %50,0 | %66,7 | %33,3 | 9/9 |
| Geniş | %50,0 | %33,3 | %66,7 | 9/9 |
| Önceden belirlenen geçiş kapısı | ≥ %75 | ≥ %75 | ≥ %75 | Tek başına yeterli değil |
Karşılaştırılan bütün bant ve S-parametre birleşimlerinde dengeli doğruluk %50 kaldı. Seçilen doğrusal yönde eşlenmiş kontrol biliniyorsa dokuz çiftin dokuzu doğru sıraya girdi. Ancak bağımsız bir diş ölçümünde sağlıklı eşin sonucu bilinmeyeceği için bu sıralama tek ölçümlü cihaz iddiasını desteklemez.
Morfolojiler arasındaki kontrol eğrisi değişiminin ortancası, eşlenmiş kontrast RMS ortancasının kompakt yapıda yaklaşık 661, geniş yapıda yaklaşık 863 katıydı. Başka bir deyişle topoloji iç konumu dengeledi, fakat diş biçiminin büyük taban çizgisi değişimini ortadan kaldırmadı.
Karar ve anlamı
Geniş bow-tie kolu, tek ölçümlü bağımsız “çürük var/yok” sensörü olarak bu aşamada elendi. Yeni bir mesh inceltme veya üretim kuyruğu başlatılmadı. Bu karar kontrastın elektromanyetik tepki üretmediği anlamına gelmez; eşlenmiş fark nettir. Sorun, bu küçük farkın daha önce görülmemiş diş geometrisinin oluşturduğu çok daha büyük değişim içinde tek ölçümden tanınamamasıdır.
Akademik olarak korunmaya değer bulgu, 3,154 GHz civarında geniş yapının konum ve morfoloji boyunca 1,51 oranında dengeli eşlenmiş tepki vermesidir. Bu ancak aynı diş için açık bir iç referans üreten ölçüm protokolüyle yeniden kullanılabilir. Böyle bir referans; kontrollü iki mekanik durum, aynı diş üzerinde tekrarlı yönelim veya elektromanyetik olarak tanımlı bir kalibrasyon kanalı olabilir. Yeni bir CST kuyruğu açmadan önce okul bilgisayarındaki uzaktan çalışma hattı ve kısa fiziksel tekrar edilebilirlik deneyi doğrulanacaktır.
Sınırlar
- Diş biçimleri ve çürük etiketi sentetik varsayımlardır; biyolojik çürük veya klinik duyarlılık gösterilmemiştir.
- Global ağ 32 keşif ağıdır ve uzaysal yakınsama kurulmamıştır.
- Her RF yapısı için yalnız üç analitik morfoloji ve üç iç konum vardır; belirsizlik yüksektir.
- En iyi sınıflandırma satırı yöntem karşılaştırması sonrasında seçildiği için tarafsız bir performans tahmini değildir.
- Bağlantı kablosu sürüklenmesi, hidrasyon, üretim toleransı, yeniden yerleştirme ve bağımsız çekilmiş dişler modellenmedi.
Tekrarlanabilirlik kayıtları
- Kampanya:
research/tooth-sensor/campaigns/20260914-fr4-widefield-txrx-v1 - Dondurulmuş model kaynağı:
research/tooth-sensor/fr4-widefield-txrx-v1 - Analiz:
research/tooth-sensor/analyses/20260914-widefield-txrx-v1 - Analiz betiği:
research/tooth-sensor/analyze_widefield_txrx_v1.py - Sonuç arşivi:
rf-microwave-vault/library/simulation-data/tooth-widefield-txrx-20260914-v1