Bir mikrodalga antenin ışıma ana hüzmesinin ayarlı bir toprak düzlemiyle yönlendirilmesi
Directing main radiation pattern of a microwave antenna by using reconfigurated ground plane
- Tez No: 295298
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CEVDET IŞIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Telekomünikasyon Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Bu tezde, GSM 1800MHz ve UMTS 2000MHz bandında çalışmaya uygun, hüzmeyönlendirmeli bir düzlemsel monopol anten tasarımı, benzetimi ve testlerianlatılmıştır. Son yıllarda hüzme yönlendirmeli anten sistemlerine yönelikçalışmalar artmıştır. Bunda, kablosuz haberleşme sistemlerindeki artan veri hızıtalepleri ve kullanıcı sayısı etkili olmuştur. Akıllı anten sistemleri veya uyarlanabiliranten dizilerinin GSM baz istasyonlarında kullanımı önerilmiştir. Fakat bu çokyaygınlaşmamıştır. Zira sistemi kurmak yüksek bir maliyet gerektirir. GSMşebekelerinde yanyana olan hücrelerdeki girişimi azaltmak için eğim vermemekanizmaları kullanılmaktadır. Bu eğim verme mekanizmaları elektriksel vemekanik eğim verme olarak ikiye ayrılır. Antenin yatay veya düşey düzlemdekiışıma örüntüsüne etkiyerek, hücrenin kapsama alanı değiştirilir. Fakat bumekanizmaların sunduğu hareket kabiliyeti sınırlıdır. Özellikle kullanıcı trafiğiyoğunluğunun, hücre içerisinde gün içerisinde belli saatlerde değiştiği durumlarda,antenin yayın yönünü veya kapsama alanını değiştirmek, GSM sisteminin etkinkapasite kullanımını artıracaktır.Bu amaçla geliştirdiğimiz anten, yeniden yapılandırılabilir bir yapıdadır. Monopolantenin toprak plakasının dinamik olarak değişiminin kontrol edilmesiyle, hüzmeninyatayda yönlendiğini gösterilmiştir. Çalışmada antenin tasarımı (i), ANSOFT HFSSyazılımı ile benzetimi (ii) ve laboratuar ölçümleri (iii) gösterilmiştir. Antenin tek biryapılandırma için test sonuçları verilmiştir. Benzetim sonuçları ile anteninhüzmesinin yatayda 360 derece çevrilebildiği gösterilmiştir. Benzetim sonuçları veölçüm sonuçları büyük oranda uyuşmaktadır. İlerdeki bir çalışma olarak geliştirilenantenin toprak plakasının dinamik olarak değiştirilmesi ile bu antenin ışımaörüntüsünün 360 derece çevrilebileceğini, test sonuçları destekler niteliktedir.Antenin kazancı 1.7GHz-2.3GHz bandında 5-7dB arasında olup yatayda ve düşeydeneredeyse değişmezdir. Antenin ışımasının maksimum olduğu doğrultu yatayla 40derece civarı bir açı yapmaktadır bu durum antenin baz istasyonu kulesinde uygunkunumlandırıldığında gücün hepsini sahaya verebilmesi ve diğer yönlere gereksizyayınım yapmamasını sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a new, reconfigurable, beam scanning planar monopole antennadesigns are introduced for use in GSM 1800MHz and UMTS 2000MHz mobilecommunication systems as base station antennas. In last decades beamformingantenna systems are deeply studied by many researchers. It is a result of increasingdemand on data rate and subscribers counts. Smart antenna systems or adaptivearray antennas are suggested for usage in GSM base stations. Even it can be acomplete solution for this challenges, it hasn?t become widespread cause of its highcost. Several tilting mechanisms are used for decreasing interferences betweenadcesent GSM cells. Tilting mechanisms are divided two sections as electrical tiltingand mechanical tilting. These mechanisms are based on affecting antennashorizontal and azimuth radiation patterns and changing their coverages. But thesemechanisms mobility is limited. Especially the case of changing subscribers trafficdensity in specific hours of a day, controlling antennas radiation direction willincrease the usage of capacity of a GSM cell.The antenna which is designed for this propose has reconfigurable structure. It isdemonstrated that with reconfigurating monopole antennas ground plane changethe antenna horizontal radiation pattern in demanded direction. In this study, theantenna design (i), simulation results with using ANSOFT HFSS software (ii) andlaboratory tests (iii) are introduced. The test result is given a one configuration of theantenna. Simulation results show the antenna horizontal radiation pattern can berotate 360 degrees. As a future work, with adding to moving mechanism to theantenna ground plane can make possible rotation of horizontal radiation pattern. Theantenna gain in 1.7GHz-2.3GHz frequency band is between 5-7dB and almost stablein horizontal and vertical plane. The antenna maksimum radiation direction hasalmost 40 degrees angle with horizontal plane. That shows if the antenna is placed inan appropriate position on a base station tower, all radiation of antenna can get tothe ground and almost any power isn?t wasted.
Benzer Tezler
- Meme tümörlerinin çok geniş bantlı radar tabanlı mikrodalga yöntemiyle tespiti
Detection of the breast tumors by ultra-wideband radar based microwave method
ALİ RECAİ ÇELİK
Doktora
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED BAHADDİN KURT
PROF. DR. SELÇUK HELHEL
- X bant frekans seçici yüzeyle radom tasarımı
Radome design wi̇th X-band frequency selecti̇ve surface
CUMHUR TOPCUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURHAN TÜRKER TOKAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ CİHAN DÖĞÜŞGEN ERBAŞ
- Mikrodalga devrelerinde iyileştirme temelli topluluk öğrenmesi yaklaşımı
Boosting based ensemble learning approach in microwave circuits
HAKAN KALAYCI
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUT ENGİN AYTEN
DOÇ. DR. PEYMAN MAHOUTI
- Metamalzeme tabanlı iki modlu anten tasarımı
Metamaterial based dual mode antenna design
GÖKAY DİŞKEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EVREN EKMEKÇİ
- Uydudan küresel konumlama sistemleri alıcıları için karıştırmaya dayanaklı ön-uç elektroniği ve anten tasarımı
Anti-jam RF front-end and antenna design for global navigation satellite system receivers
OLCAY YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekn. Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KORKUT YEĞİN