24-28 ghz multimode antenna design
24-28 ghz çok modlu anten tasarımı
- Tez No: 833041
- Danışmanlar: DOÇ. DR. LALE ALATAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- 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: Elektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekniği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 121
Özet
Bu tezde, 24-28 GHz frekans bandında çalışan ve VSWR değeri 1:2'den düşük olan bir anten dizisi elemanı tasarlamak için karakteristik mod teorisi ve simetri analizi kullanılmıştır. Hedeflenen frekans aralığı 24-28 GHz arasında olmakla birlikte 24-31 GHz arasında daha geniş bir bant genişliği elde edilmiştir. Bu frekans aralığı, 5G küçük hücre baz istasyonları için kullanılması amaçlanan frekans bandıdır. Tasarlanan yama antende, dört farklı ışıma paternine sahip dört karakteristik mod uyarılmıştır. Ayrıca, karakteristik modları uyarmak için yeni ve düşük profilli bir düzlemsel uyarıcı tekniği önerilmiştir. Önerilen uyarıcı yapısı baskı devre kartı üzerinde basılı bir balun yapısıdır. Dört modu uyarabilmek için, bu balunlardan 4 tanesi, her biri yama antenin bir kenarının ortasına denk gelecek ̧sekilde yerleitirilmiitir. Daha geniş bir çalışma bandı elde edebilmek için kare yama üzerine dikdörtgen ve dairesel desenler açılmıştır. Konsepti dogrulamak adına, tasarlanan Ka-bant antenin orantılı olarak büyütülmüş bir versiyonu ürettirilmiş ve ölçülmüştür. Üretilen bu anten 2.3-3.2 GHz frekans bandında çalışmaktadır. Boyutları Ka-bant antene göre daha büyük olduğu için LPKF cihazı ile hızlı bir ̧sekilde üretilebilmiştir. Ek olarak, antenin karakteristik modlarını uyarmak için gerekli faz dağılımlarını sağlamak üzere rat-race kuplörlerden oluşan bir besleme ağı da tasarlanmış ve ürettirilmiştir. C-bantda çalışan yama antenin uzak alan patern ölçümleri 2.7 GHz'de alınmış ve 4 modun her biri için farklı paternlerin elde edildiği görülmüştür. Tasarlanan anten, basit ve düşük profilli bir tasarıma sahiptir; bu nedenle, 5G milimetre dalga uygulamaları için büyük ölçekli bir çoklu giriş çoklu çıkış baz istasyonunun parçası olarak kullanılmaya elverişlidir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, characteristic mode theory and symmetry analysis are used to design an antenna array element operating in the 24-28 GHz frequency band with a VSWR less than 1:2. Although the targeted frequency range is between 24-28 GHz, a wider bandwidth is obtained between 24-31 GHz. It is the frequency band intended to be used for 5G small cell base stations. Four characteristic modes each with a distinct radiation pattern, are excited on the designed patch antenna. Furthermore, a novel and low-profile planar exciter technique is proposed to excite the characteristic modes. The proposed exciter is a printed balun structure. In order to excite four modes, these baluns are placed in the middle of each of the four edges of the patch antenna. Furthermore, rectangular and circular slits are etched on the square patch to achieve a wider bandwidth. As a proof of concept, a scaled version of the designed Ka-band antenna is produced and measured. The scaled version of the antenna works in the 2.3-3.2 GHz frequency band. Since its dimensions are larger than the Ka- band antenna, it can be produced quickly with the LPKF device. Additionally, a feed network consisting of rat-race couplers is also designed and manufactured to provide the necessary phase distributions to excite the characteristic modes of the antenna. Far-field pattern measurements of the C-band patch is taken at 2.7 GHz, and it is seen that distinct patterns are obtained for each mode. The designed antenna has a simple and low-profile design; thus, it can be utilized as a part of a massive MIMO base station for 5G mmWave applications.
Benzer Tezler
- 5g mobil haberleşme için çift bantlı ve düşük maliyetli mikroşerit yama anten tasarımı ve üretimi
Design and fabrication of a dual-band and low-cost microstrip patch antenna for 5g mobile communications
GÜRKAN KALINAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH KABURCUK
- 5G mobil terminaller için yüksek kazançlı ve çoklu bant frekans seçici anten sistemi tasarımı
High gain and multi band frequency selective antenna system design for 5G mobile terminals
MEHMET YERLİKAYA
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEYFETTİN SİNAN GÜLTEKİN
- 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 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
- Üç bantlı milimetre dalga frekans seçici yüzeylerin yapay zeka algoritmaları ile analizi ve sentezi
Analysis and synthesis of triple band mm-wave frequency selective surface with artificial intelligence algorithms
UFUK ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN TÜRKER TOKAN