Design of artificial magnetic conductor for antenna development at 14 GHz and 26 GHz
14 GHz ve 26 GHz'de anten geliştirme için yapay manyetik iletken tasarımı
- Tez No: 928102
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EDİZ ERDEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 57
Özet
Bu tez, 26 GHz ve 14 GHz frekanslarında çalışan mikroşerit yama antenlerinin performansını artırmak için özel olarak modifiye edilmiş yapay manyetik iletkenlerin (AMC'ler) tasarımını ve uygulamasını incelemektedir. Çalışma, yüksek verimlilik ve performansın esas olduğu modern kablosuz iletişim ve uydu sistemlerinde AMC'lerin önemini vurgulamaktadır. 26 GHz AMC için tasarım parametreleri, elektromanyetik dalgalarla etkileşimi optimize etmek için dikkatlice seçilmiştir ve sonuçta anten sisteminin genel kazancı ve yönlülüğü iyileştirilmiştir. 26 GHz AMC, standart dikdörtgen veya kare tasarımlara kıyasla elektromanyetik dalga etkileşimi için daha düzgün bir yüzey sağlayan altıgen bir tasarıma sahiptir. Bu benzersiz şekil, optimum anten performansı için çok önemli olan faz kontrolü ve yansıma özelliklerini geliştirir. Bir mikroşerit yama anteni ile entegre edildiğinde, AMC performansı önemli ölçüde iyileştirmiştir; kazanç 7,45 dBi'den 7,94 dBi'ye ve yönlülük 11,2 dBi'den 17,3 dBi'ye yükselmiştir. Bu geliştirmeler, AMC'nin güçlü iletişim bağlantılarını korurken enerjiyi etkili bir şekilde yayma yeteneğini göstermektedir. 14 GHz AMC'nin tasarımı, optimum rezonansı elde etmek için parametreleri optimize etmeye odaklanarak benzer bir yaklaşım kullanır. Yine altıgen bir şekil kullanır ve benzersiz elektromanyetik özelliklerinden yararlanır. Bu frekanstaki mikro şerit yama anteninin performansı da önemli iyileştirmeler gördü, kazanç 5,65 dBi'den 6,95 dBi'ye ve yönlülük AMC entegrasyonundan sonra 7,21 dBi'den 8,56 dBi'ye yükseldi. Bu sonuçlar, AMC'nin özellikle yüksek verimlilik gerektiren uygulamalarda anten performansını artırma yeteneğini göstermektedir. Bu çalışmanın bulguları, AMC'leri mikro şerit yama antenleriyle entegre etmenin anten performansını önemli ölçüde artırabileceğini göstermektedir. Her iki frekans tasarımında da kazanç ve yönlülükteki önemli iyileştirmeler, modern anten tasarımında AMC'lerin kullanılmasının faydalarını vurgulamaktadır. Kablosuz iletişim teknolojileri gelişmeye devam ettikçe, AMC'lerin anten performansını artırmadaki öneminin artması ve bunun daha güvenilir ve etkili iletişim sistemleriyle sonuçlanması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis studies the design and implementation of AMCs specifically modified to enhance the performance of microstrip patch antennas operating at frequencies of 26 GHz and 14 GHz. The study emphasizes the significance of AMCs in modern wireless communication and satellite systems, where high efficiency and performance are essential. The design parameters for the 26 GHz AMC have been carefully chosen to optimize interaction with electromagnetic waves, ultimately improving the overall gain and directivity of the antenna system. The 26 GHz AMC features a hexagonal design that provides a more uniform surface for electromagnetic wave interaction compared to standard rectangular or square designs. This unique shape enhances phase control and reflection characteristics, which are crucial for optimal antenna performance. When integrated with a microstrip patch antenna, the AMC significantly improved performance; the gain increased from 7.45 dBi to 7.94 dBi, and the directivity rose from 11.2 dBi to 17.3 dBi. These enhancements show the AMC's capability to effectively radiate energy while maintaining strong communication links. The design of the 14 GHz AMC employs a similar approach, focusing on optimizing parameters to achieve optimal resonance. It again uses a hexagonal shape, benefiting its unique electromagnetic characteristics. The performance of the microstrip patch antenna at this frequency has also seen significant improvements, with the gain increasing from 5.65 dBi to 6.95 dBi and the directivity rising from 7.21 dBi to 8.56 dBi following AMC integration. These results demonstrate the AMC's capability to enhance antenna performance, particularly in applications that require high efficiency. The findings of this study indicate that integrating AMCs with microstrip patch antennas can significantly enhance antenna performance. The significant improvements in gain and directivity for both frequency designs highlight the benefits of utilizing AMCs in modern antenna design. As wireless communication technologies continue to evolve, the importance of AMCs in boosting antenna performance is anticipated to grow, resulting in more reliable and effective communication systems.
Benzer Tezler
- Yapay manyetik iletken (AMC) yapılarının giyilebilir antenlerde özgül emilim oranı (SAR) ve kazanç iyileştirmesine etkisi
Effect of artificial magnetic conductor (AMC) structures on specific absorption rate (SAR) and gain improvement in wearable antennas
BİLAL YÜKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL
- Machine learning based design of gap waveguides
Makine öğrenmesi tabanlı boşluk dalga kılavuzu tasarımı
UĞUR ALKAŞI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇAYÖREN
- AMC reflektör kullanımı ile MIMO dual band mikroşerit anten tasarımı
Design of dual band microstrip antenna with AMC reflector
SERAP KILINÇ EVRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM COŞKUN
- GNSS sistemleri için küçük boyutlu yama anteni ve kompakt anten dizisi tasarımı
Design of a compact patch antenna and antenna array for GNSS systems
MUHAMMED YUSUF ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL
- Mikrodalga ve terahertz bölgesinde anten, yapay manyetik iletken ve enerji hasatına yönelik metamalzemelerin tasarım, üretim ve ölçümü
Design, fabrication and measurement of metamaterials for the application areas of antennas, artificial magnetic conductor, and energy harvesting in microwave and terahertz region
SULTAN CAN
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASIM EGEMEN YILMAZ