Geri Dön

24-28 ghz multimode antenna design

24-28 ghz çok modlu anten tasarımı

  1. Tez No: 833041
  2. Yazar: AYŞE KÜBRA ÇEVİK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. LALE ALATAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekniği Bilim Dalı
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErzurum Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATİH KABURCUK

  2. 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

    Türkçe

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEYFETTİN SİNAN GÜLTEKİN

  3. 5G uygulamaları için dizi yama anten tasarımı ve optimizasyonu

    Patch grid antenna design and optimization for 5g applications

    ALP EREN BAKIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SEBAHATTİN EKER

  4. 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

    Türkçe

    2021

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA BERKE YELTEN

  5. 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

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURHAN TÜRKER TOKAN