Development of a rectenna with a siw cavity backed slot antenna and a fabry-pêrot antenna
Sıw oyukla arkalandırılmış anten ve fabry-pêrot anten ile doğrultucu antenlerin geliştirilmesi
- Tez No: 416414
- Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE ÖZLEM AYDIN ÇİVİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- 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: 120
Özet
Doğrultucu anten, mikrodalga enerjiyi doğru akıma çevirmek amacı ile bir araya getirilmiş bir anten ve mikrodalga doğrultucuyu tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Doğrultucu antenler genel olarak mikrodalgalar aracılığı ile kablosuz enerji iletiminde kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında bir dalga klavuzlu mikrodalga oyuk ile arkalandırılmış yarık anten ve bir Fabry-Pérot anten doğrultucu antenin alma antenleri olarak tasarlanmıştır. Bir mikrodalga doğrultucu ise doğrultucu antenin doğrultma görevini üstlenmesi için tasarlanmıştır. Bütün sistem 2.45 GHz frekansında çalışması için tasarlanmıştır. Mikrodalga doğrultucu % 56 RF'den Doğru akıma çevirme yeteneğine sahiptir. Tasarlanmış olan doğrultucu dağıtık elementler ve bir mikrodalga diyot kullanılarak, harmonik dengeleme metodu ile geliştirilmiştir. Tasarlanan dalga klavuzlu mikrodalga oyuk ile arkalandırılmış yarık anten düşük profili, mikrodalga elemanlar ile kolay entegrasyonu ve üretim kolaylığı sebebi ile seçilmiştir.Tasarlanan dalga klavuzlu mikrodalga oyuk ile arkalandırılmış yarık anten mikro¸seritten, GCPW a geçiş içeren bir yöntem ile beslenmektedir. Bu anten 2.9 dBi kazanç göstermiş ve 10 dB bant genişliği 26 MHz olarak ölçülmüştür. Fabry-Perot anten iki katlı bir frekans seçimli yüzey aracılığı ile tasarlanmıştır. Tasarlanan frekans seçimli yüzey dalga boyu altı ünitelerden oluşmaktadır. Bu tasarlanmış olan yüzey Fabry-Pérot oyuğun oluşturulmasında kullanılmıştır. Fabry-Pérot antenin beslenmesi için basit bir yama anten kullanılmıştır. Bu Fabry-Pérot anten 10.5 dBi kazanç ve 26 MHz, 10 dB bant genişliği göstermiştir. Bu tasarlanan elemanlar bir doğrultucu antenin oluşturulmasında kullanılmış ve bu oluşturulan doğrultucu anten sistemi laboratuvar ortamında ölçülmüştür. Bütün ölçüm sonuçları tasarlanan bütün elementler için simülasyon sonuçları ile uyumlu çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
A rectenna is a term that is used for an antenna that is integrated with a microwave rectifier for the purpose of capturing microwave power and converting it to DC power. Rectennas are mostly employed for wireless power transmission via microwaves. In this thesis work a substrate integrated waveguide cavity backed (SIWCB) slot antenna and a Fabry-Pérot antenna is designed, manufactured and tested to be used as the receiving antenna of a rectenna system along with a microwave rectifier to be used as the rectifying part of this system. All system is designed to operate at 2.45 GHz. Microwave rectifier is designed to have a 56% RF to DC conversion efficiency. Microwave rectifier is realized by distributed elements and a microwave diode with using harmonic balance simulation. SIWCB slot antenna is selected in this design for its low profile, easy integration with microwave elements, low cost, ease of fabrication and high efficiency. Designed SIWCB slot antenna has microstrip to grounded coplanar waveguide transformation for its feeding. Designed antenna has a gain of 2.9 dBi and 10 dB bandwidth of 20 MHz. Fabry-Perot antenna is designed using a two layered frequency selective structure (FSS) of subwavelength units. This designed FSS is used for the formation of the Fabry-Pérot cavity. In this thesis work Fabry-Perot antenna is preferred for its high gain, low cost and ease of fabrication. A simple patch antenna is used as the primary radiating element. Designed Fabry- Pérot antenna exhibits a gain of 10.5 dBi with 10 dB bandwidth of 26 MHz. These developed elements are used for formation of a rectenna system whose power transmission efficiency is also measured in the laboratory environment. All simulation results are in good agreement with measured values for microwave rectifier, SIWCB slot antenna, FSS Fabry-Pérot antenna and rectenna system.
Benzer Tezler
- Development of an artificial neural network model for the estimation of chlorophyll-a in lakes
Göllerdeki klorofil-a'nın belirlenmesi için bir yapay sinirsel ağ modelin geliştirilmesi
CÜNEYT KARUL
Doktora
İngilizce
1999
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK SOYUPAK
- Development of a computer aided quality control software for the integration of CMM in meticum
Metucım bilgisayar tümleşik üretim sisteminde koordinat ölçme tezgahının entegrasyonu için bilgisayar destekli kalite kontrol yazılım geliştirilmesi
YUSUF BAŞIBÜYÜK
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER ANLAĞAN
- Development of a preprocessor for finite element analysis and a postprocessor for experimental analysis of pneumatic tires
Pnömatik lastiklerin sonlu elemanlar analizi için ön işlemci ve deneysel analizi için son işlemci geliştirilmesi
HAKAN KORKMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. Y. SAMİM ÜNLÜSOY
- Development of a uniaxial shaking table and data acquisition system
Tek yönlü sarsma tablası ve veri toplama sistemi geliştirilmesi
AYTAÇ KORUCU
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR POLAT
- Development of a process selection and cost estimation software for modifications of activated sludge treatment of municipal wastewaters
Şehirsel atıksuların arıtımında kullanılarak aktif çamur arıtma sistemlerinin tipinin seçilmesinde ve maliyetlerinin tahmininde kullanılmak üzere bir yazılım geliştirilmesi
HAYDAR ÖZLER
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK SOYUPAK