Geri Dön

Design and manufacturing of a feed system for Ku band satellite communication

Ku bant uydu haberleşme için bir besleme sistemi tasarımı ve üretimi

  1. Tez No: 527895
  2. Yazar: MUSTAFA EMRE ÇARKACI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA SEÇMEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yaşar Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

Bu tezde, uydu haberleşme ya da medya yayıncılıkta kullanılmak üzere, reflektör besleme sisteminin birbirine entegre en önemli iki parçanın tasarımı, ölçümleri ve üretiminden bahsedilmektedir. Bunlardan biri, haberleşme, uydu takip, radar ve uzaktan algılama sistemlerinde yaygın olarak tercih edilen ve geniş bant ölçümlerinde doğrudan bir verici anten olarak da kullanılabilen oluklu konik boynuz (horn) antenin tasarımı, diğeri ise sistemdeki antenin, farklı frekanslarda, aynı anda hem alıcı hem de verici olarak kullanılmasını sağlayan ve bir frekans ayırıcı olan 3 girişli dalga kılavuzu çiftleyici (diplexer) tasarımıdır. Sistemde çalışma bandı olarak, uydu haberleşmede yaygın olarak tercih edilen Ku frekans bandı kullanılmaktadır. Tasarlanan çiftleyici, RX (alım) bandında 10.5-12.75 GHz frekanslarında, TX (iletim) bandında ise 17.3-18.4 GHz frekanslarında çalışmaktadır. Yapının anteni besleyen ortak girişi ve TX girişi WR-62 dikdörtgen dalga kılavuzu boyutlarında olup, RX girişi WR-75 dalga kılavuzu boyutlarındadır. Bu üç girişin bulunduğu iletim hatları bir T-junction yapısı ve geçişler ile birleştirilmiştir. Önerilen çiftleyicinin, ihtiyaçlara göre kullanılabilecek, farklı polarizasyonlarda üç versiyonu tasarlanmıştır. Bunlardan ilki dikey polarizasyonlu olan H-plane çiftleyici olup, ikincisi yatay polarize E-plane çiftleyicidir. Son olarak da hem yatay hem de dikey polarize çalışan (dual-polarized) çiftleyici tasarlanmıştır. Tasarlanan çiftleyicinin, RX ve TX bandındaki geri yansıma kayıpları 15 dB'den daha iyi olup, izolasyon değerleri 60-75 dB dolaylarındadır. Aynı zamanda tasarımlar iyi bir araya girme kaybı değerine sahiptir. Anten, çiftleyici ile uyumlu hale gelmesi için daireselden dikdörtgen WR-62 dalga kılavuzuna geçişi sağlayan bir yapı ile birlikte tasarlanmıştır ve 10-19 GHz frekans bandında çalışmakta olup, 15 dB'den yüksek geri yansıma kaybı değerine ve bant boyunca 14.5-20 dBi kazanç değerlerine sahiptir. Üretim için tezin önemli amaçlarından biri de, tasarlanan yapıların prototiplerinin CNC ile üretime kıyasla çok daha ucuz ve kısa sürede üretimini sağlayan üç boyutlu (3-D) baskı teknolojisi ve iletken sprey ile kaplama yöntemi kullanılmasıdır. Alınan sonuçlarla birlikte, bu yöntemle de tasarımların doğrulanmasının mümkün olduğu kanıtlanmıştır.

Özet (Çeviri)

In this thesis, the design and realization of two critical components for the reflector antenna feeding system used for satellite communication or broadcasting applications are explained. One of these components is wide-band corrugated conical horn antenna that is commonly used in telemetry, satellite tracking, radar and remote sensing systems, and it is used as a direct radiator antenna in broadband measurements. The second one is a 3-port waveguide diplexer design which allows working of an antenna as receiver and transmitter simultaneously in different frequencies. The system works in Ku frequency band which is commonly preferred for satellite communication. The antenna is designed with the circular to rectangular WR-62 waveguide transition structure to provide matching to diplexer and also it operates in 10-19 GHz frequency band and has a high return loss value of better than 20 dB and an antenna gain of 14.5-20 dBi within the given band. The diplexer is designed to operate for the frequency band of 10.5-12.75 GHz at RX (receiving) band and 17.3-18.4 GHz at TX (transmit) band. The common port (feeding to antenna) and TX port of the structure have WR-62 rectangular waveguide and RX port has WR-75 rectangular waveguide cross sections. These ports are combined at T-junction by passing from transition sections. Possible to use in case of need, three different versions of the proposed diplexer are designed, simulated and implemented. The first one is the H-plane diplexer with vertical polarization and the second is the horizontal polarized E-plane diplexer. Finally, a dual-polarized diplexer that works both vertically and horizontally polarized is designed. The designed diplexers have better reflection loss than 15 dB in the RX and TX arms and isolation values around 60-75 dB. At the same time, the designs have a good insertion loss value. Regarding to manufacturing, one of the most important objectives of the thesis is to use three dimensional (3-D) printing technology and conductive spray coating method, which makes the prototypes of the designed structures much cheaper and produces in a shorter time than CNC manufacturing. Along with the results, it has been proven that the verification of the designs is also possible with this method.

Benzer Tezler

  1. X-Ku bandı huni dizi anten ve pasif mikrodalga elemanlarının tasarımı ve üretimi

    Design and manufacturing of X-Ku band horn array antenna and passive microwave components

    ABDULLAH GENÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. TUNA GÖKSU

    PROF. DR. SELÇUK HELHEL

  2. Plastik enjeksiyon kalıplarının tasarımı ve üretimi

    Başlık çevirisi yok

    AHMET RAHMİ ALKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEOMAN KURTAY

  3. CAM sistemlerinin, CNC takım tezgahlarına uygulanması ve postprocessor hazırlanması

    Applications of CAM (Computer aided manufacturing) systems for CNC machining tools and developing of postprocessor

    ERDAL GAMSIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1992

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. MUSTAFA AKKURT

  4. Küçük ölçekli bir kimya sanayi işletmesinde kalite güvence sisteminin incelenmesi ve değerlendirilmesi

    The examination and evolution of a quality assurance system from a small-scale chemical industry plant

    ZEKİ YÖRÜR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEMRA DURMUŞOĞLU

  5. Otomotiv sac imalatında turnike tipi rulo sac boşaltma mekanizması tasarımı ve prototip imalatı

    Design and prototype manufacturing of turnstile type roll sheet unloading mechanism in automotive sheet manufacturing

    ZAFER MANDIRA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Endüstri Ürünleri TasarımıKocaeli Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ABDULKADİR CENGİZ