Design and realization a quasi yagi antenna array and its feed system printed on a ceramic substrate for X-band radar applications
X-bant radar uygulamaları için seramik taban malzeme üzerine basılmış quasi yagi anten dizisi ve besleme sistem tasarımı ve gerçeklenmesi
- Tez No: 612294
- Danışmanlar: PROF. DR. MEVLÜDE GÜLBİN DURAL ÜNVER
- 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: 115
Özet
Bu tez X-bant radar uygulamaları için dört elemanlı quasi yagi anten dizisinin tasarımını, simulasyonunu, gerçeklenmesini ve ölçümlerini içermektedir. Mikroşerit anten dizisi doğrusal konfigürasyonda dizilmiş dört quasi yagi anten elemanı ile tasarlanmıştır ve Coorstek firmasından alınan 99.6 yoğunlukta alumina üzerine basılmıştır. Yüksek dielektrik katsayısına sahip taban malzeme seçildiği için çok küçük alanlara sığabilen bir anten tasarımıdır. Buna ek olarak, alumina seramik taban malzeme seçildiği için ısı atımı gerektiren kritik birçok uygulamada kullanılabilir. Bu gibi özellikleri sebebiyle yayınım elemanlarında iyi bir seçenektir. Antenin çevresel eleman olarak kullanılması için özellikle radar uygulamalarında kazanç, geri dönüş kaybı, empedans bant genişliği parametreleri araştırılmıştır. Dizi antende herbir elaman arasındaki etkilenebilirlik izlenmiştir. Quasi Yagi yayınım elemanının 7.5 GHz -12 GHz bandında %52 bant genişliği 10 dB ve altında geri dönüş kaybı bunlarla birlikte 3 ile 5 dB arasında kazancı ölçülmüştür. Bu anten mikroşerit hat beslemesinden ve mikroşeritten eş düzlemsel şerit hatta geçiş yapısından oluşmaktadır. Mikroşerit dizi anten tasarımı yapılmış, yüksek frekans elektromanyetik dalga simulasyon programı olan HFSS programı kullanılarak simulasyonları yapılmıştır. İlk olarak, mikroşerit besleme hattını ve mikroşerit hattan eş düzlemsel şerit hatta geçişini içeren Mikroşerit anten yapısı tasarlanırken yüksek frekanslı elektromanyetik alan benzeşim programı Ansys HFSS kullanılarak tasarlanmış ve benzeşimi yapılmıştır. Sonraki aşamada bütün parametrelerin etkilerinin incelenmesi amacıyla Ansys HFSS kullanılarak parametrik analizler gerçekleştirilmiştir. Dört düzlemsel şerit dipol anten elemanlarından oluşan doğrusal bir anten dizisi ve bu diziyi besleyecek uygun bir güç bölücü yapısı tasarlanmıştır. Bu eşit güç bölücü X bantta çalışabilmektedir ve AWR programı kullanılarak tasarlanmıştır. Son olarak, tekil anten elemanı ve dört elamanlı doğrusal anten dizisi ince film teknolojisi ile üretilmiş ölçümleri alınmış ve bu antenlerin performansları benzeşim programı sonuçları ile karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis includes design, simulation, realization and measurement of a four-element quasi- Yagi antenna array printed on a ceramic substrate for X-band radar applications. The microstrip array antenna is designed using four quasi-Yagi antennas in a linear configuration and is printed on Alumina 99.6% substrate made by Coorstek Corporation. The antenna can fit into small areas because of compact structure due to the use of high dielectric constant substrates. In addition, the use of alumina ceramic substrates provide resistance in heating stroke which may be critical in many applications. These properties make this design an appealing choice as a radiating element. Especially in radar applications antenna parameters such as gain, return loss, impedance bandwidth (BW) are investigated in the single element as well as the array environment. Mutual coupling between the array elements is also predicted. The quasi-Yagi radiator employed as radiating element in the array measured an exceptional impedance bandwidth of 52% for a S11< -10 dB from 7.5 GHz to 12 GHz, with 3 dB to 5 dB of absolute gain in the same frequency range. The antenna consisting of a microstrip line feed and microstrip to coplanar stripline transition (Balun). The microstrip array antenna is designed and simulated using Ansys HFSS, a high frequency electromagnetic field simulation program. Then to investigate the effects of all parameters a parametric study is performed using HFSS. The four coplanar strip dipole antennas and feeding mechanisms are designed and simulated with appropriate power divider structure. This equal power divider can operate at X-Band and designed with AWR program. Finally, the antenna element and four-element uniform linear array antenna are manufactured with thin film technology, measured, and their performances are compared with simulation results.
Benzer Tezler
- Quasi-yagi antenler kullanılarak 2.4 GHz doppler sürekli dalga radar sistemi geliştirilmesi
Development of 2.4 GHz doppler continuous wave radar system using quasi-yagi antennas
GÖKSEL TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRETTİN ODABAŞI
- Design and realization of a high voltage radio interference voltage (RIV) measurement system
Radyo girişim gerilimi (RIV) ölçüm sistemi tasarım ve gerçeklemesi
MUTLU ÖZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. MİRZAHAN HIZAL
- Ev türü endüksiyonlu ocaklar için yeni bir AC-AC dönüştürücünün tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and realization of a new AC-AC converter for household induction cooker
METİN ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NİHAN ALTINTAŞ
- Yapılandırmacı öğrenme tabanlı etkileşimli doğrudan öğretim yaklaşımının deneysel bir uygulaması: Kimyasal türler arası etkileşimler
An experimental implementation on interactive direct teaching based on constructivist learning (IDTCL): Interactions between chemical species
ERSEN ELGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Eğitim ve ÖğretimAtatürk ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET GÜRSES
- Haber okuryazarlığı programı: İçerik tasarımı ve etkililiğinin değerlendirilmesi
News literacy curriculum: Content design and evaluation of its effectiveness
İPEK ŞENCAN
Doktora
Türkçe
2020
Bilgi ve Belge YönetimiHacettepe ÜniversitesiBilgi ve Belge Yönetimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İREM SOYDAL ÖZTÜRK