Geri Dön

A linear phased array design with pattern reconfigurable elements

Yeniden yapılandırılabilir örüntü öğeleri ile doğrusal fazlı dizi dizaynı

  1. Tez No: 846998
  2. Yazar: ALİ BERBEROĞLU
  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-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 75

Özet

Hüzme yönlendirme yapılan bir dizide, dikine ışıma yapan elemanlar kullanılıyorsa, dizi kazancı, tarama açısı dikine yönden uzaklaştıkça elemanın ışıma örüntüsü nedeniyle azalır. Bu kaybı önlemek için, ana ışıma yönünü dizinin tarama yönüne çevirebilen ışıma örüntüsü değiştirilebilir antenler kullanılabilir. Bu tezde, 26 GHz çalışma frekansına sahip bir 5G küçük hücre baz istasyonu anteni uygulama alanı olarak seçilmiştir. Farklı rezonatörlerin farklı radyasyon modlarından faydalanmak için bir merkezde dairesel bir mikroşerit yaması, etrafında bir mikroşerit halka anteni içeren bir anten kullanılmış ve antenin bu modlarını uyarabilmek için iki beslemesi olacak şekilde tasarlanmıştır. Anten beslemeleri aynı fazda ve zıt fazda beslendiğinde sırasıyla konik ve dikine ışıma örüntüleri elde edilir. Bunun yanı sıra, ana huzme yönü, beslemeler arasındaki farklı faz farkları için dikine yönünden farklı açılarda eğilebilir. Ayrıca, beslemeler farklı genliklerle besleme yaparak, ışının eğildiği tarafın karşısındaki yönde radyasyon bastırılabilir. Antenin performansı, 8-elemanlı bir doğrusal diziyi inşa ederek dizi ortamında incelenmiştir. Dizi simülasyon sonuçları, dizinin 40°'ye tarandığında desen değiştirilebilir elemanlarla elde edilen dizi kazancında dikine ışımalı elemanlara göre 1.2 dB'lik bir artış olduğunu göstermektedir. Anten ve 8-elemanlı dizi, METU MEMS Merkezi'nde mikromekanik üretim süreçleri kullanılarak üretilmiştir. Antenin yalnızca S-parametre ölçümleri bir prob istasyonu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ölçülen sonuçlar, rezonans frekansının daha düşük frekanslara kaydığını gösteriyor, bu durum muhtemelen üretim sürecinden kaynaklanmaktadır.

Özet (Çeviri)

In a beam steering array, if elements with broadside radiation pattern are used, the gain of the array decreases due to the element pattern, as the scan angle gets further away from the broadside direction. To prevent this loss, pattern reconfigurable antennas that can direct its main radiation direction towards the array scanning direction, can be utilized. In this thesis a pattern reconfigurable antenna suitable for beam scanning array applications is designed. 5G small cell base station antenna is chosen as the application area with an operating frequency of 26 GHz. A circular microstrip patch in the center, surrounded by a microstrip ring antenna is used to generate different radiation patterns by utilizing different radiation modes of each resonator and the antenna is designed to have two feeds to excite these modes. Conical and broadside beam patterns are obtained when the antenna ports are fed in-phase and out-of-phase, respectively. In addition to that, the direction of the main beam can be tilted from broadside for different amounts of phase difference between ports. Furthermore, by feeding the ports with different amplitudes, the radiation at the opposite side of the beam tilt can be suppressed. The performance of the antenna is examined in an array environment by building an 8-element linear array. Simulation results of the array demonstrate that a 1.2 dB increase in the gain of the array is obtained with pattern reconfigurable elements, compared to the array with broadside radiating elements, when the array is scanned to 40°. The antenna and the 8-element array are manufactured at METU MEMS Center by using micromachining processes. Only the S-parameter measurements of the antenna are performed with a probe station. The measured results show that the resonance frequency shifts towards lower frequencies, which might be due to production tolerances of the manufacturing process.

Benzer Tezler

  1. Arılar algoritması, armoni arama algoritması ve yapay balık sürüsü algoritması ile lineer anten dizi sentezi

    Linear antenna array synthesis using bees algorthm, harmony search algorthm and artificial fish swarm algorithm

    MURAT ONAY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KERİM GÜNEY

  2. Yapay bağışıklık algoritmaları ile lineer anten dizi sentezi

    Linear antenna array synthesis using artificial immune algorithms

    BİLAL BABAYİĞİT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolErciyes Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. KERİM GÜNEY

  3. Metasezgisel algoritmalar ile anten dizi sentezi

    Antenna array synthesis using metaheuristic algorithms

    SUAD BAŞBUĞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KERİM GÜNEY

  4. Array processing and optimization techniques of beamforming and resource allocation for enhanced spectral efficiency in 5g and beyond systems

    5g ve ötesı sıstemlerının hüzmeleme ve spektral verımlılığının vektör íşleme ve optımızasyon ıle gerçekleştırılmesı

    NANN WIN MOE THET NANN WIN MOE THET

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği ve Siber Sistemler Ana Bilim Dalı

    Assoc. Prof. Dr. MEHMET KEMAL ÖZDEMİR

  5. Faz modları kullanılarak silindirik dizi antenlerinin hızlı tasarımı ve analizi

    Fast analysis and design of cylindrical array antennas via phase modes

    HASAN AYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR