Design and realization of a broad band antenna loaded with a metamaterial-inspired lens for subsurface microwave imaging applications
Metamalzemelerden esinlenilmiş lens destekli geniş bantlı bir antenin tasarımı, gerçeklenmesi ve yeraltı mikrodalga görüntüleme uygulamalarında kullanımı
- Tez No: 546358
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖNÜL SAYAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- 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: 141
Özet
Ultra geniş bantlı antenler, mikrodalga görüntüleme için kritik sensörlerdir. Bu çalışmada, bir antipodal Vivaldi anteninin radyasyon performansı, 1-6 GHz bandı içerisinde, geniş bant metayüzey lens yapısı kullanılarak geliştirilmiştir. Lens entegre edilmiş antenin ışınım deseni, metayüzey lensinin elektromanyetik özellikleri nedeniyle daha yönlü hale gelmiştir. Bu lens yapısını oluşturmak için, yüksek dielektrik katsayısı değerlerine sahip, elektrik alan ile uyarılan metamateryel birim hücreler tasarlanmıştır. Geniş bantlı anten davranışı hedeflendiği için, istenen anten çalışma bandı üzerinde metayüzeyin rezonansa girmeyeceği şekilde metamalzeme birim hücre boyutları ayarlanmıştır. Genel lens yapısı, antipodal Vivaldi anteni de içeren aynı taban malzemesi üzerine yerleştirilmiş ve kompakt profilli bir tasarım ortaya çıkmıştır. Uzak alan ışınım deseni, metayüzey lense sahip antenden daha direktif bir ışınımın yayıldığını göstermiştir. Ölçüm ve simülasyon sonuçları, metayüzey lensin tasarıma dahil edilmesinden dolayı antenin verimlilik özelliklerinin etkilenmediğini ve ışınım yönlülüğün önemli ölçüde arttığını göstermektedir. Toprak yüzeyinin hemen altına gömülü iletken nesnelerin mikrodalga görüntüleri metayüzey entegre edilmiş anten ve standart antipodal Vivaldi antenin sensor olarak kullanılması ile iki ayrı biçimde elde edilmiştir. İki boyutlu mikrodalga görüntüleri, her bir uzaysal örnekleme noktasında ölçülen zaman sinyalinin toplam enerji değeri kullanılarak elde edilmiştir. Metayüzey lensli antenin ışınım yönlülüğünün daha iyi olması nedeniyle, bu anten ile elde edilen görüntünün daha iyi bir çözünürlüğe sahip olduğu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Ultra-wideband antennas are critical sensors for microwave imaging. In this work, radiation performance of an antipodal Vivaldi antenna is enhanced by using a broadband metasurface lens structure in 1-6 GHz bandwidth. Radiation pattern for the lens integrated antenna is more directive due to electromagnetic properties of the metasurface lens. In order to create such a lens, electrically responsive metamaterial unit cells with high effective permittivity values are designed. As we want to obtain a broadband antenna performance, metamaterial unit cell dimensions are adjusted to avoid the resonance regions of the metasurface over the desired operation bandwidth of the antenna. Overall lens structure is etched over the same substrate containing the antipodal Vivaldi antenna resulting in a compact design. Far-field radiation patterns indicate that more directive beam is radiated from the antenna with metasurface lens. Measurement and simulation results show that directivity is increased considerably without affecting the efficiency characteristics of the antenna. Microwave image of a shallowly buried conducting object is constructed by using with metasurface integrated antenna and also by using the conventional antipodal Vivaldi antenna as sensors. Two-dimensional microwave images are constructed by using the total energy values of the time signals measured at each spatial sampling point. Due to its more directive radiation pattern, the images obtained by the antenna with metasurface lens are observed to have better resolution.
Benzer Tezler
- Mikrodalga ablasyonu tekniğinde kullanılabilecek düşük maliyetli geniş band portatif antenli mikrodalga sistem tasarımı, gerçeklenmesi ve uygulaması
Design, realizaton, and application of a broad band, low cost portable antenna-microwave system which can be used in microwave ablation technique
ONUR ARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK ÇÖMLEKÇİ
DOÇ. DR. ADNAN KAYA
- Design and manufacturing of a feed system for Ku band satellite communication
Ku bant uydu haberleşme için bir besleme sistemi tasarımı ve üretimi
MUSTAFA EMRE ÇARKACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYaşar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA SEÇMEN
- Faz dizili uygulamaları için 2-18 GHz vektör modülatör tasarımı ve gerçeklenmesi
Design and realization of a 2-18 GHz vector modulator for phased array applications
AHMET HASTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSEL AKÇAM
- Mikrodalga linkleri için eksenel yer değiştirilmiş elips yansıtıcı anten tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of axially displaced elipsy reflective antenna for microwave links
CEYDA AS
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALP ORAL SALMAN
- Cep telefonları ve cep telefonu antenleri
Başlık çevirisi yok
ÖNDER TÜRKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVDET IŞIK