5G alt frekans bandı (6 GHz ve altı) için üç bantlı filtre anten tasarımı
Design of a tri-band filter antenna for the sub-6 GHz frequency band of 5G applications
- Tez No: 960389
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ PINAR ÖZTÜRK ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Milli Savunma Üniversitesi
- Enstitü: Atatürk Stratejik Araştırmalar ve Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Bu tez çalışmasında, 5G alt frekans bandı (6 GHz ve altı) için kompakt boyutlu ve yüksek performanslı üç bantlı filtre anten tasarımı ve analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışma, tek bantlı, çift bantlı ve üç bantlı filtre anten tasarımı olarak üç aşamada ilerletilmiştir. Bu yapılar, iyi mekanik ve elektriksel özelliklere sahip, önemli maliyet tasarrufu sağlayan FR-4 dielektik tabaka üzerinde tasarlanmıştır. İlk aşamada, iletim hattına doğrudan bağlanan açık halkalar ile, fazladan metal katmanlara ve hacimli yapılara ihtiyaç duyulmadan yan hat filtre karakteristikleri elde edilmiştir. Önerilen direkt bağlı rezonatörler ile belirlenen konfigürasyon, dairesel monopol anten ile birleştirilerek 1.3–2.6 GHz aralığında çalışan tek bantlı bir filtre anten tasarlanmıştır. İkinci aşamada, iç içe yerleştirilmiş açık halka dairesel döngü rezonatörler ile tasarlanan bölünmüş halka rezonatörler kullanılarak tutma ve geçme bantlarının sağlandığı bir frekans cevabının elde edildiği gözlemlenmiştir. Tasarlanan filtrenin, geniş bantlı dairesel monopol antenle entegre edilmesiyle, 1.3–2.0 GHz ve 3.5–4.96 GHz aralıklarında çalışan çift bantlı bir filtre anten yapısı elde edilmiştir. Bu entegrasyon, antenin kazancını iyileştirirken aynı zamanda bant dışı istenmeyen sinyallerin bastırılmasını da mümkün kılmıştır. Son aşamada bölünmüş halka rezonatör içerisine yerleştirilen açık devre sonlandırılmış yan hat yüklü açık halka rezonatör ile gerçekleştirilen çift bantlı filtre V-şekilli yarıklarla yeniden yapılandırılmış geniş bantlı dairesel monopol anten ile entegre edilmiştir. Böylece, 1.22–1.77 GHz, 2.26–2.92 GHz ve 4.3–5.47 GHz frekans aralıklarında çalışan, üç bantlı bir filtre anten tasarımı önerilmiştir. Tasarlanan filtre anten, 1.22–1.77 GHz, 2.26–2.92 GHz, 4.3–5.47 GHz bant aralıklarında çalışmaktadır ve her bant için sırasıyla 2.05 dBi, 2.63 dBi ve 4.05 dBi kazanç elde edilmiştir. Çalışmada geliştirilen üç bantlı filtre anten, birden fazla bandın aynı yapı üzerinden çalışabilmesi, sistem entegrasyonu, boyut ve maliyet açısından önemli avantajlar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the design and analysis of a compact, high-performance, triple-band filtenna for sub-6 GHz 5G frequency bands have been carried out. The study progressed in three stages: single-band, dual-band, and triple-band filter antenna design. These structures were developed on an FR-4 dielectric substrate, which offers good mechanical and electrical properties while enabling significant cost savings. In the first stage, bandpass filter characteristics were achieved using directly connected open-loop resonators to the transmission line, without the need for additional metallic layers or bulky structures. The configuration, incorporating the proposed directly connected resonators with a circular monopole antenna, resulted in a single-band filtenna operating within the 1.3–2.6 GHz range. In the second stage, nested open-loop circular resonators, designed as split-ring resonators (SRR), were used to obtain a frequency response characterized by both passbands and stopbands. Integration of the designed filter with a wideband circular monopole antenna yielded a dual-band filtenna operating in the 1.3–2.0 GHz and 3.5–4.96 GHz ranges. This integration not only improved antenna gain but also enabled suppression of out-of-band unwanted signals. In the final stage, the dual-band filter, enhanced by an open-loop resonator loaded with a side-coupled open stub and embedded within the split-ring resonator, was integrated with a restructured wideband circular monopole antenna featuring V-shaped slots. Consequently, a triple-band filtenna operating at 1.22–1.77 GHz, 2.26–2.92 GHz, and 4.3–5.47 GHz frequency bands was proposed. The designed filtenna exhibits operation across the 1.22–1.77 GHz, 2.26–2.92 GHz, and 4.3–5.47 GHz bands, achieving respective gains of 2.05 dBi, 2.63 dBi, and 4.05 dBi for each band. The proposed triple-band filtenna provides significant advantages in terms of supporting multiple bands through a single structure, system integration, compactness, and cost-effectiveness.
Benzer Tezler
- 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
- Yeni nesil kablosuz iletişim sistemleri için anten tasarımı ve özgül soğurma oranı analizi
Design of antenna and specific absorption rate analysis for next generation wireless communication systems
AHMET TURGUT
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEGÜM KORUNUR ENGİZ
- From media-based modulation to reconfigurable intelligent surfaces: Novel index modulation solutions
Ortam-tabanlı modülasyon'dan uyarlanabilir akıllı yüzeylere: Özgün indis modülasyon çözümleri
ZEHRA YİĞİT
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- 5G uygulamaları için 6 GHz altı ve milimetre dalga bantlarında çalışan mikroşerit anten tasarımı, analizi ve üretimi
Design, analysis and production of microstrip antennas operating in sub-6 GHz and millimeter wave bands for 5G applications
SANAA IRIQAT
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİBEL YENİKAYA
- 5G ultra dense network security and handover authentication using advanced machine learning
5G ultra yoğun ağ güvenliği ve gelişmiş makine öğrenimi kullanarak değişim doğrulaması
HAMZAH AHMED FARAJ AL-RUBAYE
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. SEFER KURNAZ