Design of asymmetric coplanar strip folded dipole antennas
Düzlemsel asimetrik katlanmış şerit dipol antenlerin tasarımı
- Tez No: 385001
- Danışmanlar: DOÇ. DR. LALE ALATAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 165
Özet
Bu tez S-bant (2.7 GHz - 3.3 GHz) frekansında çalışacak doğrusal anten dizilerinde anten elemanı olarak kullanıma uygun düzlemsel asimetrik katlanmış şerit dipol anten tasarımını, benzeşimini, üretimini ve ölçümünü içerir. Aynı şekilde, düzlemsel asimetrik katlanmış şerit dipolün bir dizi anteni olarak kullanışlılığı da bu tezde incelenmiştir. Bu anten elemanı mikroşerit hat beslemesinden, mikroşeritten eş düzlemsel şerit hatta geçiş yapısından ve düzlemsel asimetrik katlanmış şerit dipolden oluşur. Düzlemsel katlanmış dipol baskı devre teknolojisi kullanılarak oluşturulabilir, düzlemsel katlanmış dipolün giriş empedansı geniş bir değer aralığında ayarlanabilir ve düzlemsel katlanmış dipol bir yarım dalga dipolden ve geleneksel yama antenlerinden önemli ölçüde daha yüksek bant genişliğine sahiptir. Bu özellikleri düzlemsel katlanmış dipolü bir ışıma elemanı olarak cazip bir seçim yapar. Tasarım kısmında düzlemsel katlanmış dipol anten elemanı adım adım geliştirilmiştir. Tasarım süreci, besleme, geçiş ve anten gibi anten elemanı bileşenleri arasındaki empedans uyumlamaya dayanmaktadır. İlk olarak, mikroşerit besleme hattını ve mikroşerit hattan eş düzlemsel şerit hatta geçişi içeren BALUN yapısı yüksek frekanslı elektromanyetik alan benzeşim programı Ansys HFSS® kullanılarak tasarlanmış ve benzeşimi yapılmıştır. Sonraki aşamada düzlemsel asimetrik katlanmış dipol parametrelerinin anten giriş empedansı karakteristiği üzerindeki etkilerinin incelenmesi amacıyla Ansys HFSS® kullanılarak parametrik analizler gerçekleştirilmiştir. Parametrik analizlerden elde edinilen tecrübeyle, bir düzlemsel asimetrik katlanmış şerit dipol tasarımı yapılmıştır. Düzlemsel asimetrik katlanmış şerit dipol BALUN yapısına bağlandıktan sonra anten elemanı tasarımı tamamlanmıştır. Anten elemanı üretiminden önce, çalışma frekans aralığı boyunca iyi bir uyumlama elde etmek için anten elemanı olarak tamamlanmış yapının Ansys HFSS® ile benzeşimi yapılmış ve anten elemanı optimize edilmiştir. Ayrıca dört düzlemsel asimetrik katlanmış şerit dipol anten elemanlarından oluşan doğrusal bir anten dizisi ve bu diziyi besleyecek uygun bir güç bölücü yapısı tasarlanmış ve benzeşimi yapılmıştır. En son aşamada ise anten elemanı ve dört elemanlı düzgün doğrusal anten dizisi üretimi yapılmış, ölçümleri alınmış ve bu antenlerin performansları benzeşim programı sonuçları ile karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis includes the design, simulation, production and measurement of an asymmetric coplanar strip folded dipole antenna suitable to be used as an element in a linear array operating at S-band (2.7 GHz - 3.3 GHz). In this same manner, its usefulness as an array antenna is also explored in this thesis. This antenna element consists of a microstrip line feed, microstrip to coplanar stripline transition (BALUN) and asymmetric coplanar strip (ACPS) folded dipole. The planar folded dipole can be constructed using printed circuit technology, its input impedance can be adjusted over a wide range of values, and it has significantly greater bandwidth than a single half-wave dipole and conventional patch radiators. These properties make planar folded dipole antennas an appealing choice as a radiating element. A step-by-step procedure is followed during the design process of the ACPS folded dipole antenna element. The design process is based on the simple impedance matching among antenna element components, i.e. feed, transition, and antenna. First, BALUN which consists of microstrip feed line and microstrip to coplanar stripline transition is designed and simulated using Ansys HFSS®, a high frequency electromagnetic field simulation program. Then, in order to investigate the effects of ACPS folded dipole parameters on the input impedance characteristics of the antenna, a parametric study is performed using Ansys HFSS®. By the help of the experience gained through these parametric analyses, an ACPS folded dipole is designed and simulated. Once the ACPS folded dipole is connected to the balun, the design of antenna element is completed. Before manufacturing the antenna element, the complete structure is simulated and optimized with Ansys HFSS® to achieve a good matching over the operating frequency range. Additionally, a linear array antenna comprising four asymmetric coplanar strip folded dipole antenna elements and a suitable power divider network to feed the array are designed and simulated. Finally, the antenna element and the four-element uniform linear array antenna are manufactured, measured, and their performances are compared with simulation results.
Benzer Tezler
- Zeki optimizasyon teknikleri ile mikrodalga düzlemsel iletim hatlarının modellenmesi
Modeling of microwave plane transmission lines with intelligent optimization techniques
HAKAN KİŞİOĞLU
Doktora
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELAL YILDIZ
- Kablosuz haberleşme için anten tasarımı
Antenna design for wireless communication
HEMRAH HIVEHCHI
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SAEID KARAMZADEH
- Değişik kesitli eşdüzlemsel iletim hatlarının konformal dönüşüm tekniği kullanılarak analizi
Analysis of differring cross sectional coplanar transmission lines conformal trnsformation technique
MEHMET DUYAR
Doktora
Türkçe
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BAYRAK
- Asimetrik eş düzlemsel vivaldi anten tasarımı
Asymmetrical coplanar vivaldi antenna design
RECEP BAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. AHMET KIZILAY
- Investigation of interacting multiple fatigue cracks propagation using two-dimensional boundary cracklet method
İki boyutlu sınır çatlak elemanı yöntemi (boundary cracklet method) kullanılarak etkileşimli çoklu yorulma çatlaklarının ilerlemesinin araştırılması
TALAL AHMED
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
Prof. Dr. ABDULKADİR YAVUZ