Geniş bantlı kablosuz iletişime uygun yapısal yüzey malzemesi tasarımı
Design for the structural surface material enabling signal transmit appropriate for the function in wireless communication within the building
- Tez No: 849091
- Danışmanlar: PROF. DR. MESUT KARTAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Bilişim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde kablosuz iletişim sistemleri yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır. Bu kullanım aşağıda bir kısmını sıraladığımız problemleri de beraberinde getirmiştir: İzin verilen frekans bantları sınırlı olduğundan birçok haberleşme sistemi aynı frekans bandını kullanmak zorunda kalmış ve sistemler arası girişim önemli bir problem haline gelmiştir. Hücresel telefonların kullanımı, istenmeyen yerlerde ve zamanda birçok hassas elektronik aygıt ve sistemin çalışmasını etkileyebilmektedir. Güçlü elektromanyetik dalgalar insan sağlığına zarar verebilmektedir. İşaretin istenmeyen mesafelere iletimi bilgi güvenliğinin sağlanması açısından önemli bir problem olmaktadır. Gelişmiş işaret işleme teknikleri ve anten tasarımları ile bu problemler çözülmeye çalışılmaktadır. Bütün bu sorunların çözümü ile ilgili önemli bir yaklaşım tarzı da binanın içindeki veya dışındaki duvarların, camlarının, giydiğimiz elbiselerin vs. özetle her türlü yüzeyin istenmeyen işaretleri engelleyen, istenilen işaretleri geçiren bir frekans seçici filtreye dönüştürülmesidir. Periyodik dielektrik yüzeylerden oluşan yapılar ve dielektrik ortam üzerine yerleştirilmiş periyodik iletken yama veya açıklık dizileri frekansa göre değişen yansıma ve iletim özellikleri göstermektedirler. Periyodik dizilerden oluşan yüzeyler Frekans Seçici Yüzeyler (FSY) olarak adlandırılmaktadırlar. Bu yüzeylerin anten ve mikrodalga alanlarındaki uygulamalarına, çok bantlı mikrodalga antenler, hibrid radomlar, dalga kılavuzu uygulamaları, yansıtıcı antenler, yapay manyetik iletkenler, kutuplayıcılar, demet bölücüler, emici yüzey tasarımları vs. örnek olarak verilebilir. Bu yapılar, son yıllarda ise kablosuz haberleşme sistemlerinde görülen girişim, güvenlik, işaret güç seviyesi gibi çeşitli problemlere sunduğu çözümler dolayısıyla incelenmeye başlanmışlardır. Bina (ofis) içi kablosuz ağlarda RF işaretleri genellikle bina (ofis) dışına çıkabilmektedir. Bu durum ağa istenmeyen erişimleri mümkün kılmaktadır. Tam tersi olarak dışarıdan ofis içine giren RF işaretleri de girişime neden olmakta, haberleşme kalitesini ve hızını düşürmektedir. Binaların (ofis) metal kafesler ile kaplanması bütün işaretleri engellediğinden FSY'ler bir çözüm olarak düşünülmüştür. 2.4GHz ISM serbest frekans bandı, ülkemizde yukarıda belirttiğimiz kablosuz iletişim problemlerinin en çok karşılaşıldığı frekans bantlarından biridir. 2.4GHz frekans bandında bant söndüren bir filtre karakteristiğine sahip yapısal yüzey malzemesi, karşılaşılan problemlere özellikle de yoğun girişim problemlerine, bir çözüm olarak düşünülmektedir. Bu sebeplerle, tez konusu olarak 2.4GHz frekans bandında bant söndüren FSY tasarımı seçilmiştir. FSY'lerin frekans karakteristiklerini etkileyen birçok parametre vardır. Bu parametreler içerisinden en uygun olanlarının bulunabilmesi için bu çalışmada Genetik Algoritma eniyileme yöntemi uygulanmıştır. Eniyileme için gereken hesaplama süresinin kısalması ve daha iyi sonuçlar alınabilmesi için analitik bir yöntem olan eşdeğer devre modeli yönteminden yararlanılmıştır. Eşdeğer devre modelinde eniyilemesi yapılan FSY parametreleri“Sonlu Elemanlar Metodu”ile çözüm yapan HFSS programının Genetik Algoritma modülünün başlangıç değerleri olarak kullanılmıştır. Gerçekleşen eniyileme işlemi sonucunda 2.4GHz'de istenilen özelliklere sahip bant söndüren filtre tasarımı gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The rapid development of communication standards in recent years has allowed mobile multimedia applications to become widespread. Nevertheless, the radio spectrum is limited. Wireless technologies are placing strong demands on band use in the indoor environment. There is a growing need to control the propagation of electromagnetic waves within buildings. One of the solutions is to development of the“RF Friendly”building. Therefore, it will be possible to enhance or attenuate signal propagation in specific areas, such as rooms or corridors. Wireless communication systems have been widely used nowadays. This has brought many problems; Permitted frequency limited communication systems had to use same frequency band. The interference among the systems has constituted a crucial problem. The use of cellular phones, may affect the operation of many sensitive electronic devices and systems. Strong electromagnetic waves can damage human health. RF transmission of unsolicited distance may cause security problems. Advanced signal processing techniques and antenna design and is trying to solve these problems. Another important approach to solve this problem is to modify the physical indoor propagation environment by transforming the building walls into a frequency-selective (FS) filter, which deliberately filters (blocks) out unwanted interference, while still allowing desired radio services to pass through. Frequency selective surfaces (FSS) are periodic structures, which have low pass, high pass, band pass and band stop filter characteristics when interacting with electromagnetic waves. This project proposed to optimize Frequency Selective Surface parameters for the desired band stop frequency response at the 2.4GHz band effectively. Square Loop FSS is chosen as a sample FSS to examine. For simulation and optimization purposes, High Frequency Simulation Software (HFSS) and its Genetic Algorithm module are used. The fitness function of GA defined with the help of equivalent circuit model. Satisfying optimization achieved in a short simulation time than the fitness function without having the equivalent circuit model expressions.
Benzer Tezler
- Amaca uygun olarak yansıma ve iletim karakteristikleri değiştirilebilen yapısal yüzey malzemesi
Design for the structural surface material at which reflection and transmission characteristics can be controlled
BORA DÖKEN
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL
- Mobil telefon kullanımına bağlı oluşan 900-1800 mhz radyo frekans dalgalarının meydana getirdiği elektromanyetik alanın iliak kanat kemik mineral yoğunluğuna etkisi
The effect of electromagnetic fields on bone mineral density of iliac bone produced by 900-1800 mhz radio frequency waves dependent on cellular phone usage
BEŞİR ANDAÇ AKSOY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2006
Ortopedi ve TravmatolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NEVRES HÜRRİYET AYDOĞAN
- Ultra-wideband channel model for intra-vehicular wireless sensor networks
Araç içi kablosuz sensör ağları için çok geniş bantlı kanal modeli
CELALETTİN ÜMİT BAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. SİNEM ÇÖLERİ ERGEN
- Optimal power control, rate adaptation and scheduling for UWB-based intra-vehicular wireless sensor networks
Ultra geniş bant iletişim tabanlı araçiçi kablosuz algılayıcı ağları için optimum güç kontrolü, veri gönderim hızı adaptasyonu ve çizelgeleme
YALÇIN ŞADİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SİNEM ÇÖLERİ ERGEN
- Aşırı geniş bantlı radar verileri ile üç boyutlu kısa mesafe hedef konumlandırma algoritması
A three-dimensional short range target positioning algorithm from ultra wide band radar data
ÖZGE IRMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK PAKER