Vivaldi antenlerin tasarımı ve performans analizi
Design and performance analysis of vivaldi antennas
- Tez No: 965659
- Danışmanlar: PROF. DR. NURSEL AKÇAM, DR. GALİP ORKUN ARICAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, 4 GHz merkez frekansında çalışacak şekilde tasarlanan 10 elemanlı bir Vivaldi dizi antenin tasarımı, üretimi ve ölçümü gerçekleştirilmiştir. Antenin elektromanyetik modeli, CST Studio Suite yazılımı kullanılarak oluşturulmuş, ardından performans kriterleri doğrultusunda optimizasyon süreci yürütülmüştür. Simülasyonlar sonucunda, antenin kazanç, yönelme özellikleri ve geri dönüş kaybı gibi temel parametreleri değerlendirilmiş ve antenin hedeflenen frekans bandında kararlı çalıştığı gözlemlenmiştir. Fiziksel üretim sürecinde, anten yapısı üç boyutlu yazıcı ile PLA (Polilaktik Asit) hammaddesi kullanılarak üretilmiş; üretim sonrası yüzey pürüzlülüğünü azaltmak için zımparalama işlemi uygulanmıştır. Elektromanyetik iletkenliği artırmak amacıyla anten yüzeyi gümüş bazlı iletken boya ile kaplanmıştır. Gerçekleştirilen ölçümler, temiz oda koşullarında gerçekleştirilmiş ve antenin çalışır durumda olduğu ve simülasyon sonuçlarıyla genel olarak uyumlu performans sergilediği gözlemlenmiştir. Ölçüm sonuçlarında gözlenen küçük frekans kaymalarının, üretim toleransları, boya kalınlığındaki değişiklikler ve malzeme özelliklerindeki sapmalardan kaynaklandığı değerlendirilmektedir. Elde edilen bulgular, üç boyutlu yazıcılarla düşük maliyetli, hızlı ve tekrarlanabilir anten prototipleme sürecinin mümkün olduğunu ortaya koymakta ve özellikle radar, savunma ve kablosuz haberleşme sistemlerinde kullanılabilecek geniş bantlı anten tasarımları için uygulanabilir bir yaklaşım sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, a 10-element Vivaldi array antenna operating at a center frequency of 4 GHz was designed, fabricated, and measured. The electromagnetic model of the antenna was developed using CST Studio Suite, and an optimization process was conducted based on key performance criteria. Simulation results were used to evaluate fundamental parameters such as gain, radiation pattern, and return loss, demonstrating stable performance within the target frequency band. For the physical realization, the antenna structure was fabricated using a 3D printer with PLA (Polylactic Acid) material. Post-processing included sanding the surface to reduce roughness, followed by coating with a silver-based conductive spray paint to enhance electromagnetic conductivity. Measurements were carried out under cleanroom conditions, and the results confirmed that the antenna was operational and largely consistent with the simulation data. Minor frequency shifts observed in the measurements are attributed to factors such as fabrication tolerances, variations in coating thickness, and slight deviations in material properties. The findings of this study demonstrate that low-cost, rapid, and reproducible antenna prototyping using 3D printing technology is feasible. This approach provides a practical solution for the design of wideband antennas, particularly in applications such as radar systems, defense technologies, and wireless communication.
Benzer Tezler
- Design and optimization of compact vivaldi antenna with matching medium for microwave brain imaging applications
Mikrodalga beyin görüntüleme uygulamaları için eşleştirme ortamına sahip kompak vıvaldı antenin tasarımı ve optimizasyonu
CAFER UYANIK
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Sezgisel optimizasyon teknikleriyle X-bant radar dizi anten tasarımı
X-band radar antenna array design using heuristic optimization methods
EMRE HANBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA EMRE AYDEMİR
- The design and development of novel ultra-wide band (UWB) antenna and filter units for RF front-end applications
RF ön uç uygulamaları için özgün, çok geniş bandlı anten ve filtre tasarımı ve geliştirilmesi
MUSTAFA İLARSLAN
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAMİD TORPİ
YRD. DOÇ. DR. SALİH DEMİREL
- Directional wide band printed monopole antenna for use in microwave breast cancer imaging
Mikrodalga meme kanseri görüntüleme kullanımı için geniş bantlı yönlü mikroşerit anten
JAVAD JANGİ GOLEZANİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
İletişim Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiHaberleşme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- A new antenna design methodology based on performance analysis of MIMO and defining novel antenna parameters
MIMO performans analizine ve anten parametrelerini tanımlamaya dayalı yeni bir anten tasarım metodolojisi
ABUBEKER ABDULKERIM YUSSUF
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK PAKER