Analysis of fractal interpolation based thin wire antennas
Fraktal interpolasyon tabanlı ince tel antenlerin analizi
- Tez No: 907072
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİNE YEŞİM ZORAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dipol anten, Çember çerçeve antenler, Dipole antenna, Circular loop antennas
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İletişim endüstrisi hızla geliştikçe, antenlerin verimli tasarımı önemli ve yaygın bir araştırma alanı haline gelmiştir. Modern iletişim sistem antenleri, çok bantlı çalışma, geniş bantlı, kompakt boyutlar ve hafif yapı gibi özellikleri talep etmektedir; bu da kolay üretimi veya iletişim cihazları içine entegrasyonu kolaylaştırmaktadır. Anten tasarımında fraktal geometrilerin kullanılması, bu gereksinimleri karşılamak için umut verici teknikler sunmaktadır. Fraktallar, bütünün küçültülmüş kopyalarından oluşan parçalanmış geometrilerdir. Fraktal antenler, geleneksel tasarımlara göre belirgin avantajlar sunar; bu avantajlar arasında antenin etkin uzunluğunu artırarak boyutunun azaltılması ve çok bantlı veya geniş bantlı çalışma imkanı bulunmaktadır. Bu antenler, askeri ve kablosuz iletişim gibi çeşitli mühendislik alanlarında uygulama bulmaktadır. Pratik senaryolarda, genellikle istenen radyasyon özelliklerini sağlayacak anten sistemlerini tasarlama ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Bu tezde, önceden tanımlanmış ışıma örüntüsü için fraktal geometri kullanılarak anten konfigürasyonunu bulmak ve geometrik boyutlarını yeniden yapılandırmak amaçlanmaktadır. Literatürde, seçilen bir anten geometrisinin akım dağılımı Moment Yöntemleri veya İteratif Yöntemlerle elde edilebilir. Bu tezin önerisi, Yinelemeli Fonksiyon Sistemleri temelli Fraktal Enterpolasyon tekniği kullanılarak oluşturulan antenin bilinmeyen akım yoğunluğunu, saçılan elektrik ve manyetik alanların sınır integral denklemlerini Fraktal Entegrasyon Yöntemleri ile hesaplayarak elde etmektir. Fraktal Enterpolasyon Fonksiyonları (FIF) ile anten geometrisinin oluşturulmasıyla, integral denklemlerin hesaplaması FIF dönüşümlerinin katsayılarına göre kolayca gerçekleştirilebilir.Bu amaçla, dipol ve halka anten gibi bilinen ince tel antenler, Fraktal İnterpolasyon Fonksiyonları (FIF) kullanılarak oluşturulmuştur. Saçılım elektrik alan denklemlerindeki integraller hesaplamaları için fractal fonksiyonlar üzerinde integraller çalışılmıştır. Önerilen yöntemi uygulamak için, JULIA programlama dilinde IFS, FIF, FIS ve fraktal entegrasyon yöntemleri gibi algoritmalar geliştirilmiştir. Tasarlanan antenler, Yüksek Frekanslı Yapı Simülasyonu (HFSS) yazılımında simüle edilmiştir.
Özet (Çeviri)
As the communication industry advances rapidly, efficient antenna design has become a critical and widely studied area. Modern communication systems require antennas that exhibit features such as multiband functionality, wideband capabilities, compact size, and lightweight structure, which facilitate easy fabrication and integration into communication devices. Fractal geometries present promising techniques to address these needs in antenna design. Fractals are complex geometric patterns that can be broken down into smaller segments, each a scaled version of the overall structure. Fractal antennas offer unique advantages over traditional designs, including size reduction by extending the effective length of the antenna and enabling multiband or wideband operation. These antennas are applicable across various engineering fields, including military and wireless communication. In practical applications, there is a demand to develop antenna systems that can achieve specific radiation characteristics effectively. In this thesis, it is aimed to find the antenna configuration and reconfigure its geometrical dimensions for a pre-defined radiation pattern by using fractal geometry. In the literature, the current distribution of a chosen antenna geometry can be obtained Moment Methods or Iterative Methods. The suggestion of this thesis is to obtain the unknown current density of the antenna that is constructed with Iterated Function Systems (IFS) based Fractal Interpolation by calculating boundary integral equations of the scattered electric field and magnetic field with Fractal Integration Methods. By constructing the antenna geometry with Fractal Interpolation Functions (FIF), the computation of the integral equations can be performed easily with respect to coefficients of the transformations of FIF. For this purpose, known thin wire antennas such as dipole and loop antenna are constructed via FIF and integral equations for scattering electric field are studied to solve via integral on fractal functions. To implement the proposed method, algorithm including IFS, FIF, and fractal integration methods have been developed using the JULIA programming language. The designed antennas have been simulated on High Frequency Structure Simulate (HFSS) software.
Benzer Tezler
- Kentsel mekan zenginliğinin kaos teorisi ve fraktal geometri kullanılarak değerledirilmesi
Evaluating richness of urban space by using chaos theory and fraktal geometry
H. SERDAR KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FULİN BÖLEN
- Fotoğraf sanatında perspektifin görsel algıya etkileri üzerine bir inceleme
Contana affect visual perception in the art of photograph examination one
VOLKAN ATAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Sahne ve Görüntü SanatlarıAtatürk ÜniversitesiResim Ana Sanat Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERHAN MUTLUGÜN
- Analysis of Koch fractal antennas
Koch fraktal antenlerin analizi
ÜMİT İRGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. M. TUNCAY BİRAND
- Investigating complexity of Izmir region by fractal analysis
Fraktal analiz yöntemi ile İzmir bölgesinin karmaşıklığının irdelenmesi
SILA ÖZDEMİR
Doktora
İngilizce
2021
Şehircilik ve Bölge PlanlamaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE YETİŞKUL ŞENBİL