Antenna mutual impedance computation using measured or computed element fields
Ölçülen veya hesaplanan eleman alanları kullanılarak anten karşılıklı empedansının hesaplanması
- Tez No: 832977
- Danışmanlar: PROF. DR. SEYİT SENCER KOÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 138
Özet
Bu tez, küçük eleman aralığı durumlarında iki özdeş ışıyıcı arasındaki karşılıklı bağlaşımın kapsamlı bir çalışmasını sunmaktadır. Karşılıklı bağlaşımı hesaplamak için küresel harmoniklerden ve reaksiyon teoreminden yararlanıyoruz. Fakat, yakın aralıklı antenler için, antenleri kapsayan minimum küreler üst üste geldiğinde, antenleri ayıran yüzeydeki küresel dalga açılımlarının yakınsaması ile ilgili sorunlara yol açan bir zorluk ortaya çıkmaktadır. Bu sorunun üstesinden gelmek için, önerdiğimiz yöntem küresel dalga açılımlarını farklı bir merkeze ötelemek için toplama teoremlerine dayanır, minimum küreleri ve yakınsama bölgelerini etkili bir şekilde yeniden tanımlar. Yöntemimizi, yan yana konfigürasyonda iki yarım dalga dipolün bağlaşımını analiz ederek doğruluyoruz. Sonuçlar, indüklenmiş EMF yönteminden elde edilenlerle mükemmel bir uyum göstermektedir. Buna ek olarak, baskılı bir dipol anten kullanarak deneysel testler yapıyor, küresel yakın alan ölçümü yoluyla küresel harmonik katsayılarını elde ediyor ve yöntemimizi kullanarak bu tür iki dipolün karşılıklı empedansını hesaplıyoruz. Yan yana konfigürasyonda farklı eleman aralıkları için hesaplanan sonuçlar, s-parametre ölçümlerinden ve tam dalga simülasyonlarından elde edilenlerle karşılaştırılmıştır. İki sonsuz ince yarım dalga dipolün karşılıklı empedansını ele almak için düzlem dalga spektrumunu ve reaksiyon teoremini kullanıyoruz. Asimptotik değerlendirme yoluyla, spektrum ve sonsuz ince bir dipolün uzak alan örüntü fonksiyonu arasında bir ilişki kuruyoruz. Bu ilişki ve spektrumun analitikliği, bilinen uzak alan örüntü fonksiyonunu kullanarak dipolün yakın alanlarını hesaplamayı sağlar. Hesaplanan yakın alanları kullanarak, yan yana konfigürasyondaki dipollerin karşılıklı empedansını belirliyor ve farklı ayırma mesafeleri için hesaplanan sonuçları indüklenmiş EMF yönteminden elde edilenlerle karşılaştırıyoruz.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a comprehensive study of mutual coupling between two identical radiators in cases of small element spacing. To calculate the mutual coupling, we utilize spherical harmonics and the reaction theorem. However, for closely spaced antennas, a challenge arises when the minimum spheres enclosing the antennas overlap, leading to issues with the convergence of spherical wave expansions on the surface separating the antennas. To overcome this problem, our proposed method relies on addition theorems to translate the spherical wave expansions to a different center, effectively redefining the minimum spheres and convergence regions. We validate our method by analyzing the coupling of two half-wave dipoles in a side-by-side configuration. The results show excellent agreement with those obtained from the induced EMF method. Additionally, we conduct experimental tests using a printed dipole antenna, obtaining its spherical harmonic coefficients through spherical near-field measurement, and calculate the mutual impedance of two such dipoles using our method. The computed results for different element spacings in a side-by-side configuration are compared to those obtained from s-parameter measurements and full-wave simulations. To address the mutual impedance of two infinitely thin half-wave dipoles, we employ the plane wave spectrum and the reaction theorem. Through asymptotic evaluation, we establish a relationship between the spectrum and the far-field pattern function of an infinitely thin dipole. This relationship and the analiticity of the spectrum enable to compute the near fields of the dipole using its known far-field pattern function. By utilizing the computed near fields, we determine the mutual impedance of dipoles in a side-by-side configuration and compare the calculated results for different separation distances with those obtained from the induced EMF method.
Benzer Tezler
- Computation of surface fields excited on arbitrary smooth convex surfaces with an impedance boundary condition
Empedans sınır koşulu olan rastgele dışbükey yüzeylerdekı yüzey alanlarının hesaplanması
BURAK ALİŞAN
Doktora
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VAKUR BEHÇET ERTÜRK
- Antenlerde ortak empedansın moment metodu ile hesaplanması
The Calculation of the Mutual Impedance in the Antennas by Moment Method
TOLGA KUKUL
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMAL ERDOĞDU
- Compensation of mutual coupling in transmitting arrays of thin wire antennas
Verici ince tel anten dizilerinde karşılıklı bağlanmanın tazmin edilmesi
SANA KHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol ÜniversitesiElektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekn. Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCÜMEND ARVAS
- Method of Moments analysis of microstrip antennas in cylindrically stratified media using closed-form Green's functions
Kapalı formda Green?in fonksiyonlarını kullanarak silindirik katmanlı yüzeylerde mikroşerit antenlerin Momentler Metodu ile analizi
ŞAKİR KARAN
Doktora
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VAKUR BEHÇET ERTÜRK
- Vivaldi anten dizisi tasarımı ve karşılıklı bağlaşımın varış yönü kestirimine etkisinin incelenmesi
Vivaldi antenna array design and investigation effect of mutual coupling on direction of arrival
FADİME ÇUĞALIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN ARDA ÜLKÜ