Karşılıklı kuplajı azaltılmış çift bantlı MIMO anten tasarımı
Dual-band MIMO (multiple-input-multiple-output) antenna design with reduced mutual coupling
- Tez No: 896822
- Danışmanlar: PROF. DR. GONCA ÇAKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Kablosuz haberleşme sistemlerinin son yıllardaki hızlı gelişimi ve bu teknolojiye Çoklu Giriş Çoklu Çıkış (Multiple Input Multiple Output, MIMO) anten sistemlerinin hızlı, geniş bant genişliği ve yüksek kanal kapasitesi özelliğinden dolayı en uygun çözüm sunması MIMO anten sistemlerinin önemini arttırmıştır. MIMO anten sistemlerinde ışıma elemanlarının birbirine yakın yerleştirilmesi ışıma elemanlarından boşluğa yayılan elektromanyetik dalgaların birbiri üzerindeki etkileri ve aynı yüzeyde yerleştirilen ışıma elemanlarından yayılan yüzey dalgası akımları karşılıklı kuplaja (MC) neden olmaktadır. MC, MIMO anten sistemlerin performansında ve bant genişliğinde (band width, BW) olumsuz etkilere neden olmaktadır. Bu nedenle, MC MIMO anten sistemlerinde istenmeyen bir durumdur ve izolasyonun yeterli seviyede olması istenir. Bu tez çalışmasında, ARLON AD300 malzemesi ile 57×66×1,524 mm3 boyutlarına sahip 2 elemanlı 3,5 GHz ve 5 GHz rezonans frekanslarında çalışan çift bantlı MIMO anten tasarımı önerilmiştir. Kullanılan dielektrik malzemenin dielektrik sabiti (εr) 3 ve kayıp tanjantı (tanδ) 0,003'tür. Önerilen çift bantlı MIMO anten tasarımında MC'nin azaltılması için anten ön yüzeyinde şerit parazit yapı ve anten toprak yüzeyinde dambıl şekilli Tümler Yarıklı Halka Rezonatörü (TYHR) Kusurlu Zemin Yapısı (KZY) uygulanmıştır. Uygulanan yöntem ile düşük frekans bandında 11 dB'den fazla, yüksek frekans bandında 12 dB'den fazla izolasyonda iyileştirme sağlanmıştır. İki frekans bandında da S21 seviyesi 30 dB'den daha aşağı çekilmiştir. Önerilen MIMO anten tasarımında iki frekans bandında da Zarf Korelasyon Katsayısı (Envelope Correlation Coefficient, ECC) değeri 0,001'den daha az ve Çeşitlilik Kazancı (Diversity Gain, DG) değeri 9,995'ten daha fazla olduğu görülmüştür. Toprak yüzeyde uygulanan dambıl şekilli TYHR KZY'den dolayı önerilen yapıda arka lob seviyesinde artış görülmüştür.
Özet (Çeviri)
The rapid development of wireless communication systems in recent years and the fact that Multiple Input Multiple Output (MIMO) antenna systems offer the most suitable solution to this technology due to their fast, wide bandwidth and high channel capacity features have increased the importance of MIMO antenna systems. In MIMO antenna systems, placing the radiating elements close to each other causes mutual coupling (MC), the effects of the electromagnetic waves emitted from the radiating elements into the space and the surface wave currents emitted from the radiating elements placed on the same surface. MC causes negative effects on the performance and bandwidth of MIMO antenna systems. Therefore, MC is undesirable in MIMO antenna systems and a sufficient level of isolation is required. In this thesis study, a 2-element dual-band MIMO antenna design operating at 3.5 GHz and 5 GHz resonance frequencies with ARLON AD300 material and dimensions of 57×66×1.524 mm3 has been proposed. The dielectric constant (εr) of the dielectric material used is 3 and the loss tangent (tanδ) is 0.003. In the proposed dual-band MIMO antenna design, a strip parasitic structure is applied on the front surface of the antenna and a dumbbell-shaped Complementary Split Ring Resonator (CSRR) Defective Ground Structures (DGSs) is applied on the antenna ground surface to reduce MC. With the applied method, more than 11 dB improvement in isolation was achieved in the low frequency band and more than 12 dB in the high frequency band. The S21 level in both frequency bands has been reduced to less than 30 dB. In the proposed MIMO antenna design, it was observed that the ECC (Envelope Correlation Coefficient) value was less than 0.001 and the DG (Diversity Gain) value was more than 9.995 in both frequency bands. Due to the dumbbell-shaped CSRR DGS applied on the ground surface, an increase in the level of the back lobe was observed in the proposed structure.
Benzer Tezler
- Hava araçlarında kullanılan anten dizileri arasındaki karşılıklı kuplajın azaltılması
Mutual coupling suppression between antenna arrays used in aircraft
AHMET HÜSREV İPEKLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET HİLMİ NİŞANCI
- Innovative designs of RF transmit array coils and RF heating analysis of patients with implanted DBS
RF verici dizisi sargılarının yenilikçi tasarımları ve implante edilmiş DBS'li hastaların RF ısınma analizi
EHSAN KAZEMIVALIPOUR
Doktora
İngilizce
2020
Biyomühendislikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGİN ATALAR
- Yeni bir kapalı çevrim algoritmalı yüksek verimli kablosuz enerji transferi sistemi tasarımı ve uygulaması
Desi̇gn and i̇mplementati̇on of a hi̇gh effi̇ci̇ency wi̇reless power transfer system wi̇th a new closed loop algori̇thm
ALİ AĞÇAL
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAMURAN NUR BEKİROĞLU
YRD. DOÇ. SELİN ÖZÇIRA
- Low power RF transmitters for bioimplants
Biyoimplantlar için düşük güçlü RF verici
KAAN KULA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUFAN COŞKUN KARALAR
- Design of mimo microstrip antenna system
Mimo mikroşerit anten sistem dizaynı
RAGHAD GHALIB SAADALLAH ALSULTAN
Doktora
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖLGE ÖGÜCÜ YETKİN