5G milimetre dalga ekranlama uygulamaları için polarizasyon bağımsız açısal kararlı konformal frekans seçici yüzey tasarımları
Polarization independent angular stable conformal frequency selective surface designs for 5G millimeter wave shielding applications
- Tez No: 895945
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NİGAR BERNA TEŞNELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik ekranlama, Electromagnetic shielding
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez kapsamında; özgün olarak geliştirilen tek bant frekans seçici yüzey (FSY) (Tasarım-1 ve Tasarım-3), çift bant FSY (Tasarım-2) ve geniş bant FSY (Tasarım-4) tasarımları yapılarak, günümüzde yaygın olarak kullanılması planlanan beşinci nesil (5G) kablosuz haberleşme sistemlerinin neden olacağı elektromanyetik girişimi (EMI) engellemek için kullanılabilirliği incelenmiştir. İlk olarak, Computer Simulation Technology Microwave (CST MW) Studio benzetim programı ile geliştirilen, 5G teknolojisinin kullanılacağı milimetre dalga (mm-dalga) frekans bantlarında çalışan FSY tasarımlarının saçılma parametreleri incelenerek istenen frekans davranışı olan bant durduran filtre davranışı göstermesi sağlanmıştır. Daha sonra, eşdeğre devre modeli ile bu tasarımların hem çalışma mekanizması daha iyi anlaşılmış hem de Keysight Technology Advance Design Systems (ADS) programı kullanılarak elde edilen benzetim sonuçları ile doğrulaması yapılmıştır. Son olarak FSY'lerin prototipleri üretilerek normal ve konformal FSY'ler için iletim katsayısı ölçümleri yapılmış, böylece CST MW Studio benzetimleri ve eşdeğer devre modeli ile elde edilen sonuçlar ölçümlerle desteklenmiştir. Tasarlanan FSY'ler için, FSY'ler için en önemli özellikler arasında sayılan polarizasyon bağımsızlığı, eğik geliş açılarında yüksek açısal kararlılık ve ekranlama etkinliği incelenmiş ve benzetim sonuçları ile ölçüm sonuçların birbirine yakın olduğu görülmüştür. Sonuç olarak; 5G mm-dalga frekans aralığındaki, 26 GHz bandı (n258) için geliştirilen Tasarım-1 ve Tasarım-3, sırasıyla 26.11 GHz ve 26.02 GHz rezonans frekansına, 8.51 GHz (21.68-30.19 GHz) ve 7.43 GHz (21.96-29.39 GHz) bant genişliklerine, 80°'ye kadar %4'den ve %1.8'den küçük frekans değişimleri ile açısal kararlılığa, 49.8 dB ve 50 dB ekranlama etkinliğine, 24.25-40.00 GHz aralığındaki tüm bantlar (n257, n258, n260) için geliştirilen Tasarım-2, 28.07 GHz ve 40.25 GHz rezonans frekanslarına, sırasıyla 7.20 GHz (23.18-30.38 GHz) ve 8.69 GHz (36.60-45.29 GHz) bant genişliklerine, 60°'ye kadar %2.7'den ve %4'den küçük frekans değişimleri ile açısal kararlılığa, 45.44 dB ve 46.76 dB ekranlama etkinliğine, Tasarım-4 ise, 24.45 GHz ile 38.22 GHz rezonans frekanslarına ve 20.44 GHz (23.76-44.20 GHz) bant genişliğine, 80°'ye kadar %1.72'den küçük frekans değişimleri ile açısal kararlılığa, 40.49 dB ekranlama etkinliğine sahiptir. Bunlara ek olarak tüm tasarımlar 170° veya 180° bükülü durumda kararlı frekans tepkisine sahiptir.
Özet (Çeviri)
Within the scope of this thesis, the use of originally developed single-band frequency selective surface (FSS) (Design-1 and Design-3), dual-band FSS (Design-2) and wideband FSS (Design-4) designs to mitigate or eliminate the electromagnetic interference (EMI) effects caused by fifth generation (5G) communication technology, which is widely planned to be used in the near future, has been investigated. First, the scattering parameters (reflection and transmission characteristics) of FSS designs operating in millimeter-wave frequency bands utilized by 5G technologies were analyzed using the Computer Simulation Technology Microwave (CST MW) Studio simulation program. This analysis ensured that the designs exhibit the desired frequency behavior, as bandstop filter. Afterwards, the working mechanism of these designs was better understood with the equivalent circuit model and they were verified with the simulation results obtained using the Keysight Technology Advance Design Systems (ADS) program. Finally, prototypes of FSSs were manufactured and transmission coefficient measurements were performed for normal and conformal FSSs, thus results obtained by CST simulations and equivalent circuit model were validated by measurements. For the designed FSSs, polarization independence, high angular stability at oblique incidence angles and shielding effectiveness, which are accepted as the most important features for FSSs, were investigated and a good agreement between the simulation and measurement results was observed. In summary, Design-1 and Design-3 developed for the 26 GHz band (n258) in the 5G mmwave frequency range has a resonant frequency of 26.11 GHz and a bandwidth of 8.51 GHz (21.68-30.19 GHz) and 26.02 GHz and a bandwidth of 7.43 GHz (21.96-29.39 GHz) respectively, Design-2 developed for all bands in the 24.25-40.00 GHz range (n257, n258, n260) has resonant frequencies of 28.07 GHz and 40.25 GHz and bandwidths of 7.20 GHz (23.18-30.38 GHz) and 8.69 GHz (36.60-45.29 GHz), respectively, and Design-4 developed for all bands in the 24.25-40.00 GHz range (n257, n258, n260) has resonant frequencies of 24.45 GHz and 38.22 GHz and bandwidth of 20.44 GHz (23.76-44.20 GHz). Additionally, all designs have stable frequency response with their 170° or 180° bended forms.
Benzer Tezler
- 5g milimetre dalga uygulamaları için üç bantlı frekans seçici yüzey tasarımı
Triple band frequency selective surface design for 5g millimeter wave applications
SENANUR GÜRDAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN TÜRKER TOKAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN SİNAN AKŞİMŞEK
- 5G milimetre dalga bandı cep telefonu anten tasarımı
Smartphone antenna design 5G millimeter waveband
BURAK ERÇİFTCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KORKUT YEĞİN
- 5g milimetre dalga uygulamaları için dual polarize faz dizili konformal anten tasarımı
Dual polarized phased array conformal antenna design for 5g millimeter wave applications
GÖKTUĞ KONUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN TÜRKER TOKAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR HAMZA KARABEY
- 5G haberleşme uygulamaları için milimetre dalga boylu yama antenlerin tasarım ve üretimi
Design and manufacturing millimeter wavelength patch antennas for 5G communication applications
BARIŞ GÜRCAN HAKANOĞLU
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRKMEN
- 5G haberleşme sistemleri için geniş bant milimetre dalga mikroşerit antenin tasarlanması ve gerçekleştirilmesi
Designing and fabricating a wide band millimeter wave microstrip antenna for 5G communication systems
HAKKI ALPER TÜRKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDURRAHİM TOKTAŞ