Elektromanyetik bant aralığı ve kusurlu toprak yapıları kullanarak performansı iyileştirilmiş x-bant mikroşerit anten tasarımı
X-band microstrip antenna design with improved performance using electromagnetic band gap and defected ground structures
- Tez No: 859638
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NİGAR BERNA TEŞNELİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
Mikroşerit yama antenler kablosuz iletişimde oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, mikroşerit yama antenin kendi yapısından kaynaklanan dar bant genişliği ve yüzey dalgalarından kaynaklanan düşük kazanç dezavantajlarına, Elektromanyetik Bant Aralığı (EBG) ve Kusurlu Toprak Yapıları (DGS) kullanılarak çözüm getirilmeye çalışılmıştır. EBG yapılar yalıtkan ve metal malzemelerin bir arada kullanılması ile oluşturulan birim hücrelerin genelde periyodik olarak sıralanması ile elde edilen yapılardır. Bu yapılar oluşturdukları yüksek empedanslı yüzeyleri ile belli frekans bant aralıklarında Elektromanyetik (EM) dalgaları kontrol etme özelliğine sahiptirler. Bu çalışmada gelenesel EBG yapıları yerine farklı pin konfigürasyonlarına ya da yama metal alanı azaltılmış özgün EBG yama geometrilerine sahip EBG yapılar referans antene uygulanmıştır. Anten tasarımlarında kullanılan EBG yapılar ile 4.86 dBi olan referans anten kazancı 8 dBi seviyesine çıkarılmıştır. Ayrıca referans antene EBG yama alanı azaltılmış birim hücrelere sahip bir EBG yapı uygulandığında geleneksel kare yamalı EBG yapı kullanılmasına oranla daha fazla kazanç artışı sağlandığı belirlenmiştir. Buna ek olarak tasarlanan antenlerin toprak tabakalarına farklı şekillerde yarıklar açılarak DGS uygulanması yapılmış ve referans anten empedans bant genişliğinde yaklaşık dört kat artma sağlanmıştır. Tasarlanan antenler için üretilen prototipler üzerinden yapılan ölçüm sonuçları ile elde edilen simülasyon sonuçları doğrulanmıştır. Çalışmada tasarlanan antenlerde standart EBG yamalar yerine metal kısmı azaltılmış daha hafif EBG yamalar kullanılarak yaklaşık %79, toprak tabakada yer alan DGS ile de %54 civarında hafifleme sağlanmıştır. Çalışmada iki farklı dielektrik malzeme (Rogers Ultralam 2000 ve FR4) kullanılarak hazırlanan 10 GHz merkez frekanslı referans antenler ile gerçekleştirilen tasarımlarda benzer sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Microstrip patch antennas are widely used in wireless communication. In this study, some solutions are presented to the disadvantages of narrow bandwidth caused by the microstrip antenna's own structure and low gain due to surface waves by using Elecromagnetic Band Gap (EBG) and Defected Ground Structures (DGS). EBG structures are the structures obtained generally by periodically arranging the unit cells formed by using a combination of dielectrics and conductors. These structures have the ability to control EM (Electromagnetic) waves in a specific frequency band range with the high impedance surface they create. In this study, instead of traditional EBG structures, EBG structures having different pin configurations or using novel EBG patch geometries with reduced patch metal area were adapted to the reference antenna. By means of using EBG structures in antenna designs, the reference antenna gain value of 4.86 dBi has been increased to 8 dBi level. Moreover, it has been determined that when an EBG structure with unit cells with reduced EBG patch area is applied to the reference antenna, a greater gain increase is achieved compared to using a traditional square patch EBG structure. Additionally, DGS has been applied by etching slots with different geometries on the grounds of designed antennas and approximately four times greater bandwidths have been achieved. The simulation results are verified by the measurement results obtained with manufactured prototypes. With the antennas designed in this study, approximately 79% weight loss has been achieved by using EBG patches with reduced metal part area and 54% lightening has been provided by applying DGS to the ground. In this study, similar results were obtained by the designs using reference antennas with 10 GHz center frequency prepared on two different dielectric substrate (Rogers Ultralam 2000 and FR4).
Benzer Tezler
- Plasmonic band gap cavities
Plazmon bant aralığı kovukları
AŞKIN KOCABAŞ
Doktora
İngilizce
2008
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA AYDINLI
- Bir dairesel polarizasyonlu mikroşerit antende eksenel oran frekans bant genişliğinin mantar biçimli bir elektromanyetik bant aralığı yapısı ile artırılması
Axial ratio frequency bandwidth enhancement in a circularly polarized microstrip antenna using mushroom-like electromagnetic band gap structure
ALİCAN UYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVDET IŞIK
- Farklı kristal geometrilere sahip sonik kristallerin odaklama özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of focusing properties by sonic crystals with different crystal geometry
SERKAN ALAGÖZ
Doktora
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OLGUN ADEM KAYA
- Lanthanide and/or quantum dot doped luminescent glasses/glass nanocomposites as wavelength convertors for advanced opto electronic applications
İleri opto-elektronik uygulamalar için dalga boyu dönüştürücüler olarak lantanit ve/veya kuantum nokta katkılı luminesan cam ve cam nanokompozitler
ORHAN KIBRISLI
Doktora
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ERÇİN ERSUNDU
- 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