Kablosuz uygulamalar için 2.4 GHz mikroşerit anten tasarımları ve karşılaştırmalı analizi
Design and comparative analysis of 2.4 GHz microstrip antennas for wireless applications
- Tez No: 979663
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHADIR HİÇDURMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Altıgen Mikroşerit Anten, CST Microwave Studio, Daire Mikroşerit Anten, Dikdörtgen Mikroşerit Anten, 2.4 GHz, Circular Microstrip Antenna, CST Microwave Studio, Hexagonal Microstrip Antenna, Rectangular Microstrip Antenna, 2.4 GHz
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kütahya Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, WLAN, Wi-Fi, WiMax, Bluetooth, ZigBee gibi çeşitli uygulamalar için özel yama şekilli mikroşerit antenlerin tasarımı ele alınmış olup performansları değerlendirilmiştir. Çalışmanın temelinde 2.4 GHz frekansında çalışan dikdörtgen, dairesel ve altıgen mikroşerit antenlerin performans analizleri gerçekleştirilmiştir. FR-4, Teflon ve Rogers RT5880 alttaş malzemeleri kullanılarak CST Microwave Studio yazılımı aracılığıyla simüle edilmiş antenlerin geri dönüş kaybı (S11), bantgenişliği, gerilim duran dalga oranı (VSWR), yönlülük, toplam verimlilik, ışınım verimliliği ve gerçekleşen kazanç parametreleri analiz edilmiştir. FR-4 alttaşlı antenlerde, dairesel yamanın düşük S11 değeri ve geniş bantgenişliği ile en iyi performansı sergilediği belirlenmiştir. Teflon alttaşlı antenlerde ise altıgen yamanın yüksek yönlülük ve gerçekleşen kazanç oranları ile öne çıktığı tespit edilmiştir. Rogers RT5880 alttaşlı antenlerde ise altıgen yamanın yüksek yönlülük, verimlilik ve gerçekleşen kazanç değerleri ile sinyal iletiminde etkin bir performans sunduğu gözlemlenmiştir. Son aşamada, FR-4 alttaşlı antenlerin baskı devre kazıma yöntemi ile üretimi gerçekleştirilmiş olup S11 ve yansımasız odada gerçekleşen kazanç ölçümleri yapılmıştır. Simülasyon ve ölçüm sonuçlarının genel olarak uyumlu olduğu, ancak üretimden kaynaklı minimal sapmaların gözlemlendiği belirlenmiştir. Bu çalışma, alttaş malzemesi ile anten geometrisi arasındaki etkileşimlerin anten performansı üzerindeki etkilerini sistematik biçimde analiz ederek, 2.4 GHz bandındaki uygulamalar için en yüksek performansı sağlayacak malzeme-geometri kombinasyonlarının belirlenmesine katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the design of microstrip patch antennas with specific patch geometries has been addressed for various applications such as WLAN, Wi-Fi, WiMax, Bluetooth, and ZigBee, and their performance has been evaluated. The core of the study was carried out the performance analysis of rectangular, circular, and hexagonal microstrip antennas operating at 2.4 GHz. These antennas were simulated using CST Microwave Studio software on FR-4, Teflon, and Rogers RT5880 substrate materials, and their return loss (S11), bandwidth, voltage standing wave ratio (VSWR), directivity, total efficiency, radiation efficiency, and realized gain parameters were analyzed. Among the antennas on FR-4 substrate, the circular patch demonstrated the best performance with its low S11 value and wide bandwidth. For antennas on Teflon substrate, the hexagonal patch stood out with its high directivity and realized gain. In antennas with a Rogers RT5880 substrate, the hexagonal patch demonstrated effective performance in signal transmission with its high directivity, efficiency, and realized gain values. In the final stage, the antennas designed on FR-4 substrates were fabricated using the PCB etching method, and measurements of S11 and realized gain in an anechoic chamber were conducted. It was determined that the simulation and measurement results generally correlated well, with only minimal deviations due to the fabrication process. This study systematically analyzes the effects of the interactions between substrate material and antenna geometry on antenna performance, thereby contributing to the identification of optimal material-geometry combinations that provide the highest performance for applications in the 2.4 GHz band.
Benzer Tezler
- Giyilebilir uygulamalar için eşit yama alanına (EYA) sahip tekstil dielektrik malzeme tabanlı mikroşerit antenlerin 2.4, 3 ve 5.8 GHz frekanslarındaki performansları
The performances of microstrip antennas at 2.4, 3 and 5.8 GHz frequencies based on textile dielectric material having equal patch area (EYA)
OZEN HUSHAM MUSTAFA ALBAIRAQDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiTelekomünikasyon Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. S. SİNAN GÜLTEKİN
- İn-vitro uygulamalar için 2.45 ghz mikroşerit implant anten tasarımı
2.45 ghz microstrip implant antenna desing for in-vitro applications
FATİH ALPER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM COŞKUN
- Design and realization of Ku-band microstrip patch antenna with LNA for small satellites
Küçük uydular için Ku band mikroşerit yama anten dizisi ve düşük gürültülü kuvvetlendirici tasarımı ve gerçeklemesi
LIDA KOUHALVANDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. HASAN BÜLENT YAĞCI
- 5G uygulamaları için 5.2 GHz tek-bant özel yarıklı dikdörtgen yama mikroşerit anten ile 2.4 GHz ve 5.1 GHz çift-bant özel yamalı mikroşerit anten tasarımları
Designs of a 5.2 GHz single-band custom-slotted rectangular patch microstrip antenna and a 2.4 GHz and 5.1 GHz dual-band custom-patch microstrip antenna for 5G applications
ABUBAKER OSMAN AHMED OSMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKütahya Dumlupınar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHADIR HİÇDURMAZ
- Kablosuz uygulamalara yönelik çok bantlı slotlu mikroşerit anten tasarımları ve deneysel analizi
Design and experimental analysis of multi-band slotted microstrip antennas for wireless applications
MELİSA ESER
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FULYA BAĞCI