28 GHz frekansında 5G kablosuz haberleşme için S-şekilli mikroşerit anten tasarımı ve analizi
Design and analysis of S-shaped microstrip antenna for 5G wireless communication at 28 GHz frequency
- Tez No: 790073
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ESİN KARPAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Yaşamımızın en önemli unsurlarından olan kablosuz haberleşme sistemleri son yıllarda hızlı bir şekilde gelişmektedir. Mobil cihazlardaki haberleşme sistemlerinin kökeni olan 1G'den, yeni kullanılmaya başlanılan ve gelecekteki yeni nesil haberleşme sistemlerini oluşturan 5G'e geçiş hızlı gerçekleşmiştir. Mobil haberleşme sistemlerinde kullanılacak antenlerin 5G anten parametre kriterlerini sağlamasının yanı sıra mobil cihazlarında gün geçtikçe küçülmesi ile boyutlarının da uyumlu olması gerekmektedir. Mikroşerit antenlerin üretim maliyeti düşüktür, hafif, küçük hacimli ve bulundukları yüzeye kolayca entegre edilebilmektedir. Bu avantajlar ile mobil cihazlarda tercih edilmektedir. Bu tez çalışmasında 28 GHz rezonans frekansında 5G haberleşme sistemleri için gerekli anten parametrelerini karşılayan mikroşerit antenler tasarlanmıştır. Tasarımlar ANSYS HFSS programı ile tasarlanıp simüle edilmiştir. İlk olarak anten formülleri kullanılarak girintili mikroşerit hat beslemeli dikdörtgen mikroşerit anten tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu amacı gerçekleştiren anten Rogers RT Duroid 5880 alttaş malzemesi ile tasarlanmıştır. Dikdörtgen mikroşerit anten tasarımından yola çıkarak farklı geometrik yapılar ile özgün S modelli mikroşerit anten tasarlanmıştır. 13x13x0,508 mm^3 boyutundaki antenin S şeklindeki yama kısmına eklenen 0.4 mm genişliğindeki ve 5 mm uzunluğundaki iki kanat şeklindeki iletim hattı ile özgün kanatlı S modelli mikroşerit anten tasarlanarak 28 GHz frekans bandındaki geri dönüş kaybı ve duran dalga oranı iyileştirilmiştir. Anten performansları incelenirken rezonans frekansı, bant genişliği, duran dalga oranı, geri dönüş kaybı ve kazanç dikkate alınmıştır. 28,00 GHz rezonans frekansında 590 MHz bant genişliği, -23 dB geri dönüş kaybı, 1,13 duran dalga oranı ve 9,07 dB kazanç ile istenilen 5G anten parametrelerini karşılamıştır ve bu tasarım mobil haberleşme sistemleri için önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
Wireless communication systems, which are one of the most significant factors of our lives, have been developing rapidly in recent years. The transition from 1G, which is the beginning of mobile communication systems, to 5G, which is the next generation communication, has been fast. Antennas to be used in mobile communication systems must meet the 5G antenna parameter criteria, as well as being compatible with mobile devices getting smaller and smaller day by day. The production cost of microstrip antennas is low, they are light, small in volume and can be easily integrated into the surface. With these advantages, it is preferred in mobile devices. In this thesis, microstrip antennas meeting the required antenna parameters for 5G communication systems at 28 GHz resonance frequency are designed. The designs were designed and simulated with the ANSYS HFSS program. Firstly, rectangular microstrip antenna design with recessed microstrip line fed was carried out using antenna formulas. The antenna that fulfills this purpose is designed with Rogers RT Duroid 5880 substrate material. Based on the rectangular microstrip antenna design, a unique S-model microstrip antenna was designed with different geometric structures. The return loss and standing wave ratio in the 28 GHz frequency band were improved by designing a unique winged S-model microstrip antenna with two wing-shaped transmission lines of 0,4 mm wide and 5 mm long, added to the S-shaped patch part of the 13x13x0,508 mm^3 antenna. While examining antenna performances, resonance frequency, band opacity, voltage standing wave ratio, return loss and gain are taken into account. It meets the desired 5G antenna parameters with 590 MHz bandwidth at 28,00 GHz resonant frequency, -23 dB return loss, 1,13 voltage standing wave ratio and 9,07 dB gain, and this design is recommended for mobile communication systems.
Benzer Tezler
- 5G kablosuz iletişim sistemleri için aşağı dönüşüm Gilbert hücre mikser tasarımı
Down-conversion Gilbert cell mixer design for 5G wireless communications systems
FATMANUR TALAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BERKE YELTEN
- 5G kablosuz haberleşme sistemleri için DGS ve slot yükleme tekniklerini kullanarak 28/38 GHz çift bant mikroşerit yama anten tasarımı
Using DGS and slot upload techniques for 5G wireless communication systems 28/38 GHz dual tape microstripper patch antenna design
GÖZDE SÜNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMersin ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ AKDAĞLI
- 5G uygulamaları için dizi yama anten tasarımı ve optimizasyonu
Patch grid antenna design and optimization for 5g applications
ALP EREN BAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEBAHATTİN EKER
- 5G milimetre dalga ekranlama uygulamaları için polarizasyon bağımsız açısal kararlı konformal frekans seçici yüzey tasarımları
Polarization independent angular stable conformal frequency selective surface designs for 5G millimeter wave shielding applications
FEHMİ SANDIKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NİGAR BERNA TEŞNELİ
- Tekstil metamalzemeler ve uygulamaları
Textile metamaterials and applications
ESRA ÇELENK
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN TÜRKER TOKAN