Design, simulation, and fabrication of cubesat antenna systems
Küp uydu anten sistemlerinin tasarım, benzetim ve üretimi
- Tez No: 650194
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR SALİH ERGÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- 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: 102
Özet
Bu çalışmada, ulaşması en kolay uzay platformları olan küp uydular için, araç üstü ve yer istasyonu antenlerinin tasarımı, benzetimi ve üretimi amaçlanmıştır. Araç üstü UHF turnike anten sistemi, farklı ışıma örüntüsü gereksinimlerine göre, anten kollarının yönelimlerinin benzetim ortamında değiştirilmesiyle en iyileştirilmiştir. Turnike anten sistemi elemanlarının aralarında 90 derece faz farkları olacak şekilde beslenmeleri için bir dört yollu, dördün-faz güç bölücü tasarlanmış ve üretilmiştir. Üretilen güç bölücüye monopol anten elemanlarının en iyileştirilen yönelimlerle 1U ölçüsündeki bir CubeSat platformunun üzerindeyken takılmasıyla, ışıma örüntüsü ölçümleri yankısız odada gerçekleştirilmiştir. Üretilen ve ölçümü gerçekleştirilen UHF bandındaki sistemden başka, anten kollarında tıkaçlar içeren yenilikçi bir çift-bant V/UHF tıkaçlı anten sistemi tasarlanmıştır. Diğer tarafta, dairesel polarizasyonlu bir VHF yer istasyonu Yagi anten sistemi, en uygun kazanç ve büyüklük hedefiyle tasarlanmış, amatör telsiz kullanımları doğrultusunda düşük bütçeli malzemelerden imal edilmiştir. Yayın yapan metal yapı, eş-eksenli iletim hatlarının kullanılmasıyla imal edilen Wilkinson güç bölücü ve empedans uyumlayıcı balunlar vasıtasıyla beslenmiştir. Yansıma katsayısı ölçümlerinin yanı sıra, Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) tarafından yayınlanan yavaş taramalı televizyon (SSTV) görüntüsünün üretilen anten yardımıyla alınmasıyla işlevsel testler gerçekleştirilmiştir. Son olarak, VHF anten tasarım ve ölçümlerinden elde edilen tecrübe ile, UHF frekans bandında çalışacak bir Yagi yer istasyonu anten sistemi tasarlanmıştır.
Özet (Çeviri)
This study aims to design, simulate, and fabricate on-board and ground station antenna systems for CubeSats, i.e., the most affordable space missions. An on-board UHF turnstile antenna system is optimized in simulation evironment in accordance with different pattern requirements, by changing the orientation of the antenna arms. In order to feed the turnstile antenna arms by successive 90 degrees phase differences between them, a four-way quadrature splitter circuit is designed and fabricated. Antenna pattern measurement is conducted in anechoic chamber by connecting the monopole antenna arms to the fabricated power splitter circuit, while the arms are oriented in the optimized directions and placed on a generic 1U CubeSat platform. In addition to the fabricated UHF turnstile antenna, a novel dual-band V/UHF trapped turnstile antenna involving traps on the antenna arms is designed in simulation environment. On the other side, a circularly polarized VHF ground station Yagi antenna system is designed to achieve optimum gain and size, and it is also fabricated by using low-cost materials to be employed for amateur radios. In addition to the radiating metal structure, the VHF Yagi antenna system includes a Wilkinson power divider and impedance matching baluns fabricated by coaxial transmission lines. Besides the reflection coefficient measurements, the constructed ground station antenna system is used for the reception of a Slow Scan TV (SSTV) image broadcasted by International Space Station (ISS) to test its functionality. Finally, as another component of a sub-GHz CubeSat ground station, a circularly polarized UHF Yagi antenna system is designed, based on the experience gained from the VHF ground station antenna design and measurement.
Benzer Tezler
- Design, simulation and fabrication of a MEMS based levitated platform for laser scanner applications
Lazer tarayıcı uygulamalarına yönelik MEMS tabanlı havalandırılmış platformun tasarımı, simülasyonu ve üretimi
ONURCAN KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KIVANÇ AZGIN
- Design, simulation, and fabrication of low-cost chiplessrfid tags
Düşük maliyetli çipsiz rfıd etiketlerinin tasarımı, benzetimi ve üretimi
ELİF ÇETİN SALMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR SALİH ERGÜL
- Design, simulation, and fabrication of low-cost inkjet antennas
Düşük-maliyetli inkjet antenlerin tasarım, benzetim ve üretimleri
FEZA MUTLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR SALİH ERGÜL
- Özel bir piston ve kilit mekanizmasına sahip yüksek başlangıç ivmeli göğüs kompresyon cihazının tasarımı, simülasyonu ve üretimi
Design, simulation, and fabrication of a high initial acceleration automatic chest compression device with a special piston and locking mechanism
AHMET KAĞIZMAN
Doktora
Türkçe
2024
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VOLKAN SEZER
- Design and prototyping of an electromagnetic mems energy harvester for low frequency vibrations
Düşük frekanslı titreşimler için mems tabanlı elektromanyetik enerji üreteci tasarımı ve prototiplemesi
SEROL TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. HALUK KÜLAH