Analysis and design of broadcast tower antenna systems
Yayın kule anten sistemlerinin çözümleme ve tasarımı
- Tez No: 379582
- Danışmanlar: Prof. Dr. AYHAN ALTINTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Radyo ve TV yayınlarında, antenlerin kapsama ve girişimi ile ilgili koşullar, Etkin Yayılan Güç (EYG), kule konumu ve yüksekliği ile anten örüntüsu üzerinden tanımlanmaktadır. Antenler bu koşulları sağlayacak hale getirilirken, verici güçleri, kablo kayıpları ve anten elemanları için faz ayarlamalarının, destekleyici ve civardaki kulelerin anten nitelikleri üzerindeki yayın bozucu etkileri ile birlikte göz önünde bulundurulması gerekmektedir. Sayısal görüntüu ve ses yayınında antenlerin en az %95 verimliliğe, geniş band aralığına, düşük bir ağırlığa, yüksek kazanca ve arttırılmış bir ışınım performansına sahip olması istenmektedir. Bu nedenle, çubuk ve düzlemsel antenler, Sayısal Karasal Video Yayıncılığı (DVB-T) ve Sayısal Karasal Ses Yayıncılığı (T-DAB)'nın öngördüğü koşulları sağlamak üzere tasarlanmıştır. Antenin kule üzerindeki modellemeleri için NEC (Numerical Electromagnetic Code) programı kullanılmıştır. Kulenin, antenin empedans, geri dönüş kaybı, kazanç, ön-arka oranı ve ışınım örüntüsü gibi özellikleri üzerindeki bozucu etkileri incelenmiştir. Ayrıca, civarda bulunabilecek bir kulenin anten özellikleri üzerinde yarattığı etki de çalışılmıştır. UHF (470-860 MHz) bandında, sayısal ve analog TV yayınları için, geri dönüş kaybı 10 dB'den daha düşük, %85 kısmi band aralığına sahip ve merkez frekansta kazancı 12.5 dB olan bir anten tasarlanmıştır. Çevredeki bir alana yeterli seviyede bir kapsama sağlamak amacıyla anten, kulenin her bir yüzüne konumlandırılarak EYG hesaplanmıştır. Tezde, bunlardan ayrı olarak, DVB-T ve T-DAB için, Yığınlamış Asılı Plaka Anten (YAPA) yapısında bir verici anten tasarımı da sunulmaktadır. Dünyadaki benzer tipte ürünleri de göz önünde bulundurarak, antenler, DVB-T için 174-254 MHz ve T-DAB için 174-230 MHz arasında, yatay kutuplanma ve 10 dB'den daha iyi geri dönüş kaybı için tasarlanmıştır. Antenin ortalama kazancı 8.5 dB olup, çapraz kutuplanma yalıtımı 31 dB olarak elde edilmiştir. Geleneksel dipol yapılarının aksine, geniş bandlı uyumlandırma ve tasarım esnekliği açısından iki plakalı YAPA yapısı kullanılmıştır. Işıma yapan birinci plaka, yeni bir geniş bandlı değiştirilmiş ters L-tipi prob yapısıyla kapasitif bağlaşıklık ile uyarılmıştır. Birinci plaka ve toprak düzlemi arasındaki dikey plaka da geniş bandlı uyumlandırma ve yarı-güç ışın genişliği sağlamaktadır. Bozucu ikincil plaka uyumlandırma ve ince ayarlama amacıyla kullanılmıştır. Tasarlanan antenin parametrik çalışması ile beraber, giriş empedansı, S11, kazanç ve ışınım örüntüleri için benzetim ve ölçüm sonuçları da tezde sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
In broadcasting, the coverage and interference requirements of antennas are designated in terms of Effective Radiated Power (ERP), tower location and height, and antenna patterns. When antennas are tailored to satisfy the requirements, transmitter powers, cable losses, and phase adjustments for antenna elements must be taken into account in addition to the parasitic effect of the supporting and nearby towers on characteristics of antenna. Digital video and audio broadcasting requires antennas to be at least 95 % efficient, wideband, low weight and high gain with enhanced radiation performance. For this reason many wire and planar antennas have been designed to meet the requirement of Digital Video Broadcasting-Terrestrial (DVB-T) and Terrestrial Digital Audio Broadcasting (T-DAB). We used a tool NEC (Numerical Electromagnetic Code) to model antenna on top of a tower structure. Simulation results for parasitic effect of the tower on characteristics of antenna such as impedance, return loss, gain, front-to-back ratio and radiation patterns are reported. In addition, the effect of nearby tower on antenna characteristics is studied. We designed a broadband antenna in the UHF (470 - 860 MHz) band that works for both digital and analog TV with return loss ≥10 dB, fractional bandwidth of 85% and gain at center frequency 12.5 dB. The ERP is calculated by mounting the antenna at each face of the tower to give a satisfactory coverage to a region around the antenna. Moreover, the design of a transmitter antenna for DVB-T and T-DAB is presented with Stacked Suspended Plate Antenna (SSPA) structure. Considering the similar products in the world, antennas have been designed in (174-254)MHz for DVB-T and (174-230)MHz for T-DAB with horizontal polarization and return loss ≥ 10 dB. The antenna gives an average gain of 8.5 dB and cross polarization isolation is 31 dB. Contrary to conventional dipole structures, we have employed SSPA structure with two plates for wideband matching and design flexibility. Radiating primary plate has been excited by novel wideband modified inverted L-type probe in a capacitively coupled manner. Vertical plate between primary plate and ground plane also provides wideband matching and adjustment of half power beam width properly. Parasitic secondary plate has been used for further matching and tuning. Together with the parametric study of designed antenna, simulation and measurement results for the input impedance, S11, gain and radiation patterns are presented.
Benzer Tezler
- Yabancı dil olarak Türkçe öğretiminde podcast (sesli yayın) kullanımının üretici dil becerilerine etkisi
The effect of podcast (audios) use on productive language skills in teaching Turkish as a foreign language
OSMAN KÜRŞAT YORGANCI
Doktora
Türkçe
2021
Eğitim ve ÖğretimYıldız Teknik ÜniversitesiTürkçe ve Sosyal Bilimler Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAYRAM BAŞ
- Akustik yüzey dalga esasına dayanan filtrlerin analizi, tasarımı ve GSM sistemindeki uygulamaları
Analysis and design of saw filter and saw filter applications in GSM
H.CEMİL KARAGÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜL AKÇAKAYA
- Design and analysis of communication schemes via polar coding
Başlık çevirisi yok
TAKLHA CİHAD GÜLCÜ
Doktora
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUniversity of Maryland College ParkPROF. ALEXANDER BARG
- Televizyon sanat programları jeneriklerinin grafik tasarımına ilişkin öğretim elemanı ve uzman görüşlerinin değerlendirilmesi
Evaluation of point of wievs of teachers and experts about graphical design of television art programs generics
ERSAN SARIKAHYA
Doktora
Türkçe
2011
Güzel SanatlarGazi ÜniversitesiUygulamalı Sanatlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANAN DELİDUMAN
- Yerel jeodezik GNSS CORS ağları ve bilimsel çalışmalara katkıları: İSKİ UKBS örneği
Local geodetic GNSS CORS networks and their contribution to the scientific studies: ISKI CORS example
ÖMER GÖKDAŞ
Doktora
Türkçe
2020
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TEVFİK ÖZLÜDEMİR