GENİŞ BANTLI VE YÜZEY MONTAJ BAĞLANTI ELEMANLI VİVALDİ ANTEN TASARIMI
VİVALDI ANTENNA DESIGN WITH BROADBAND AND SURFACE MOUNT COMPONENTS
- Tez No: 785318
- Danışmanlar: PROF. DR. NURSEL AKÇAM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Vivaldi antenler, ışıma yaptığı metal düzlem üzerinde bulunan yarığın konik olarak genişlediği deseni olan ve geniş bantlarda çalışabilen antenlerdir. Bu antenler, uzunca bir süredir geniş bantlı bir anten seçeneği olarak literatürde yer almakta olup sivil ve askeri birçok uygulamada kullanılmaktadır. Vivaldi anten boyutları, tipik olarak kullanım frekansının alt sınırı ile belirlenmekte ve bu nedenle düşük radyo frekanslara (RF) inildiğinde boyutlar kabul edilebilir düzeyden uzaklaşmaktadır. Bu nedenle, farklı teknikler kullanılarak, anten performansının iyileştirilmesi söz konusudur. Ancak kullanılan teknikler (toprak veya yayın metali düzleminin kasıtlı olarak desenlendirilmesi vb.) genellikle anten frekans bandını daraltır. Tez kapsamında 3,5 - 9,5 GHz çalışma frekans aralığında biri referans, diğeri de iki adet yüzey montaj bağlantı elemanlı anten olmak üzere iki adet Vivaldi anten tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan antenler için; geri dönüş kaybı S11 ≤ -10 dB ve boyutlarının 25 mm x 35 mm'yi aşmayacak teknik gereksinimlerdir. Ayrıca yüzey montaj bağlantı elemanları kullanılarak tasarlanan anten, frekans bandını daraltmayacak ya da çok az daraltacak ve anten geri dönüş kaybı (S11) kazanç dengesi gözetilerek anten geri dönüş kaybında iyileşme sağlanacaktır. Çalışmada antenin geri yansıma kaybını azaltmak için yüzey montaj devre (Surface Mounted Device - SMD) komponent kullanılmıştır. Tasarlanan referans ve yüzey montaj bağlantı elemanlı antenin, geometrik yapısı belirlenerek hesaplamalar gerçekleştirilmiştir ve bu hesaplamalar doğrultusunda boyut, konik açıklığı gibi anten tasarım nominal değerleri elde edilerek, HFSS programında antenlerin tasarımı ve simülasyonları yapılmıştır. Simülasyon sonuçları doğrulanan antenlerin, RT/duroid™ 5880 taban malzemesi kullanılarak üretimi gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan yüzey montaj bağlantı elemanlı antende de, empedans eşleşmesi, yönlülük, kazanç ve bant genişliği önemli parametrelerdir ve bu çalışmada yüzey montaj bağlantı elemanlı antende bu parametrelerden bir ya da birden fazlasının iyileştirilmesi hedeflenmiştir. Simülasyon ve üretim sonuçlarından yüzey montaj bağlantı elemanlı antende S11 parametresinin iyileştiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Vivaldi antenna is antennas that have a conically enlarged slot on the metal plane which radiates and can operate in wide bands. Vivaldi antennas have been in the literature for a long time as a broadband antenna option and are used in many civil and military applications. Vivaldi antenna dimensions are typically determined by the lower limit of the frequency of use, and therefore the dimensions become less than acceptable when descending to low radio frequencies (RF). For this reason, it is possible to improve the antenna performance by using different techniques. However, the techniques used (intentional patterning of the ground or broadcast metal plane, etc.) often narrow the antenna frequency band. In this thesis, two Vivaldi antenna designs were made in the 3.5 - 9.5 GHz operating frequency range, one as a reference and the other with two surface mount components. For the designed antennas; The return loss is S11 ≤ -10 dB and its dimensions do not exceed 25 mm x 35 mm. In addition, the antenna designed by using surface mount connectors will not narrow the frequency band or narrow it slightly, and the antenna reflection loss (S11) will be reduced by considering the gain balance. Surface Mounted Device (SMD) component is used for reducing the antenna reflection loss (S11) in the study. Calculations were carried out by determining the geometric structure of the antenna with reference and surface mount components designed, and in line with these calculations, antenna design nominal values such as size and conical aperture were obtained, and the design and simulations of the antennas were made in the HFSS program. The two antennas, whose simulation results were confirmed, were manufactured with RT/duroid™ 5880 substrate. Impedance matching, directivity, gain and bandwidth are important parameters in the designed surface mount components antenna, and it is aimed to improve one or more of these parameters in the surface mount component antenna. From the simulation and production results, it was observed that the S11 parameter improved in the antenna with surface mount component.
Benzer Tezler
- Küp uydular için C/X dual bantlarında çalışan geniş bantlı katlanabilir yansıtıcı dizi anten tasarımı, benzetimi ve ölçümü
Design, simulation, and measurement of wideband folded reflectarray antenna operating in C/X dual bands for cubesats
GÜLPAŞA ÖZDEMİR KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriMilli Savunma ÜniversitesiAskeri Elektronik Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERT KARAHAN
- Directional wide band printed monopole antenna for use in microwave breast cancer imaging
Mikrodalga meme kanseri görüntüleme kullanımı için geniş bantlı yönlü mikroşerit anten
JAVAD JANGİ GOLEZANİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
İletişim Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiHaberleşme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Çoklu frekanslı hibrit enerji harmanlayıcı tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of the multi-frequency hybrid energy harvester
KAYHAN ÇELİK
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL KURT
- Fraktal yapıda yansıtıcı yüzeye sahip boyutu küçültülmüş arşimet spiral anten tasarımı
Low-profile, archimedean spiral antenna with hexagonal fractal reflector surface
RABİA NUR SAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN TÜRKER TOKAN
- Genişband GSM-UMTS mikroşerit yama anten tasarımı
Design of a broadband GSM-UMTS microstrip patch antenna
DANIŞ ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FUNDA AKLEMAN YAPAR