Design and optimization of a two-element multiple-input multiple-output (MIMO) of a planar inverted-f antenna (PIFA) for a 5G system
5G sistemi için düzlemsel ters F anteninin (PIFA) iki elemanlı çoklu giriş çoklu çıkışlı (MIMO) tasarımı ve optimizasyonu
- Tez No: 1007858
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EVRİM TETİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bahçeşehir Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik ve Doğa Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, IoT cihazlarında kullanılmak üzere geniş izolasyonlu çok girişli ve çok çıkışlı bir PIFA anteninin geliştirilmesi ve iyileştirilmesini ele almaktadır. Bu çalışma, 5G anten tasarımındaki kritik bir boşluğu doldurarak, kompakt bir FR-4 PCB üzerinde 3,6 GHz'de yüksek izolasyonlu, düşük korelasyonlu PIFA tabanlı MIMO performansı sağlamakta ve IoT ve taşınabilir cihazlar için uygun, basit bir yuva tabanlı ayırma yaklaşımı kullanarak FR-4 alt tabakalarla uyumlu, düşük profilli bir çözüm sunmaktadır. Önerilen PIFA yapısı, küçük, yüksek performanslı antenlere yönelik artan talebi karşılamaktadır. Metodoloji, tek bir PIFA tasarlamayı, bunu çok elemanlı bir konfigürasyona genişletmeyi ve izolasyonu artırmak ve karşılıklı kuplajı bastırmak için yama üzerinde açık bir L yuvası ve topraklama plakası üzerinde Temel Kusurlu Topraklama Yapısı (B-DGS) yarığı eklemeyi amaçlamaktadır; böylece her anten bağımsız olarak çalışır ve yakındaki antenlere minimum enerji sızıntısı olur. Simülasyon sonuçları ve pratik doğrulama, CST'de -31,78 dB ve NVA test cihazında <-20 dB'lik mükemmel bir izolasyon, yaklaşık 1,46 dBi'lik bir kazanç ve -25,5 dB'lik geri dönüş kaybıyla güçlü kapsama alanına sahip çok yönlü bir radyasyon deseni, ECC < 0,05'lik bir Zarf korelasyon katsayısı ve yaklaşık 10 dB'lik bir çeşitlilik kazancı göstermektedir. Sonuçlar, hibrit yuva yönteminin küçük bir zemin alanında (42 × 42 mm) önemli bir izolasyon sağladığını ve anteni 5G özellikli taşınabilir cihazlar için uygun hale getirdiğini göstermektedir. Sonuçları incelemek için CST Microwave Studio kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis discusses the development and improvement of a Multiple-input and multiple-output PIFA antenna with wide isolation for use in IoT devices. This work fills a critical gap in 5G antenna design by enabling high-isolation, low-correlation PIFA-based MIMO performance at 3.6 GHz on a compact FR-4 PCB, with a low-profile solution compatible with FR-4 substrates with a permittivity of 4.3, using a simple slot-based decoupling approach suitable for IoT and portable devices. The suggested PIFA structure meets the growing demand for small, high-performance antennas. The methodology aims to design a single PIFA, extend it to a multi-element configuration, and introduce an open-L-slot on the patch and a Basic Defected ground Structure B-DGS slit on the ground plate to increase isolation and suppress mutual coupling, so that each antenna operates independently and minimal energy leaks into proximate antennas. Simulation results and practical validation demonstrate excellent isolation -31.78 dB on CST and <-20 dB in the NVA tested device, a gain of around 1.46 dBi, and an omnidirectional radiation pattern with strong coverage and return loss of -25.5 dB, an Envelope correlation coefficient ECC < 0.05, and a diversity gain of approximately 10 dB. The results show that the hybrid slot method achieves significant isolation in a small ground area (42 × 42 mm), making the antenna well-suited for 5G-enabled portable. CST Microwave Studio has been utilized to examine the results.
Benzer Tezler
- Yeni iki global karma optimizasyon algoritması ve bu algoritmaların mikrodalga devrelerin tasarımına uygulanması
New two global hybrid optimization algorithms and their applications to the design of microweve circuits
M.TAYFUN GÜNEL
Doktora
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. BİNGÜL YAZGAN
- Uydu bazlı jeodezik ve jeodinamik veri analiz ve yönetim sistemi tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of a satellite-based geodetic and geodynamic data analysis and management system
DENİZ BAŞAR
Doktora
Türkçe
2026
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAHMİ NURHAN ÇELİK
- Optimization of compliant parts of a hybrid trailing edge control surface of a morphing unmanned aerial vehicle
Şekil değiştirebilen bir insansız hava aracının hibrit firar kenarı kontrol yüzeyinin uyumlu parçalarının optimizasyonu
PINAR ARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERCAN GÜRSES
- Üretken tasarım metodu ile yük kancası tasarımının optimizasyonu
Design optimization of crane hook by using generative design approach
CİHAT SOFRACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK
- Transonik Eksenel Kompresörün Bütünleşik Tabanlı Şekil Optimizasyonu
Adjoint Based Shape Optimization of a Transonic Axial Compressor
ABDURRAHMAN GÜNDÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAHSİN ENGİN