Improving over-the-air antenna performance to stabilize lte/5g cellular communication in alternating current electric vehicle chargers
Alternatif akım elektrikli araç şarj cihazlarında lte/5g hücresel haberleşmenin kararlılığını sağlamak amacıyla havadan anten performansının iyileştirilmesi
- Tez No: 995320
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKTÜRK POYRAZOĞLU, PROF. DR. MUSTAFA SEÇMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, alternatif akım elektrikli araç şarj cihazlarında güvenilir hücresel bağlantı sağlamak amacıyla iletişim protokollerinin uygulanması ve anten performansının iyileştirilmesine odaklanmaktadır. Bağlantı performansı, toplam ışınlanan güç (Total Radiated Power, TRP) ve toplam izotropik alıcı duyarlılığı (Total Isotropic Sensitivity, TIS) metrikleri üzerinden değerlendirilmiştir. Yapılan kök neden analizleri ve teorik incelemeler, geliştirilen tasarım iyileştirmelerini desteklemiş ve Açık Şarj Noktası Protokolü kapsamında gerekli uzaktan kontrol gereksinimlerini karşılayan bir değerlendirme çerçevesi ortaya koymuştur. Önerilen metodoloji iki farklı şarj platformunda doğrulanmıştır. EVC01 platformunda düşük bant Uzun Süre Evrim haberleşmesi (Long Term Evolution, LTE) performansındaki bozulmanın yakın alan etkileşimi ve iletken girişimden kaynaklandığı gösterilmiş; baskı devre kartının yeniden düzenlenmesi ve ortak-mod filtre uygulanmasıyla LTE Bant 8 TIS değeri yaklaşık 6 dBm iyileştirilmiştir. EVC08 platformunda, panel kaynaklı yakın alan kuplajının çift nokta topraklama ile bastırılması sonucunda LTE Bant 8 TRP değeri yaklaşık 6 dBm artırılmıştır. Ayrıca EVC08'in 5G Yeni Radyo haberleşmesi (New Radio, NR) Frekans Aralığı 1 (Frequency Range 1, FR1) çalışmasında, anten yerleşiminin optimize edilmesi ve doğru port–bant eşlemesi ile n5, n20 ve n28 bantlarında TIS yaklaşık 17 dBm iyileşmiş ve tüm kanallarda kararlı haberleşme elde edilmiştir. Bu tez, alternatif akım elektrik şarj cihazlarında LTE/5G NR hücresel haberleşme performansının iyileştirilmesine yönelik deneysel olarak doğrulanmış bir çerçeve sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to ensure robust cellular connectivity for alternating current electric vehicle (AC EV) chargers by implementing reliable communication protocols and optimizing antenna performance. Key performance metrics, such as Total Radiated Power (TRP) and Total Isotropic Sensitivity (TIS), are used to assess connectivity between the cellular module, antennas, and the base station. Root-cause analyses identify the factors degrading antenna performance, while theoretical evaluations support the proposed design improvements. The results offer a framework to enhance connectivity, ensuring remote control of AC EV chargers as mandated by the Open Charge Point Protocol. The proposed methodology is validated on two AC EV charger platforms. For the EVC01 platform, low band Long Term Evolution (LTE) degradation is shown to result from near-field interaction between the antenna and Printed Circuit Board (PCB), together with conducted interference components. Restructuring the PCB layout and applying a common mode filter improves LTE Band 8 TIS by approximately 6 dBm. For the EVC08 platform, the dominant issue is near-field coupling induced by the internal panel structure, and suppressing resonance through a dual-point grounding approach improves LTE Band 8 TRP by approximately 6 dBm. Furthermore, for 5G New Radio (NR) Frequency Range 1 (FR1) operation on the EVC08 platform, optimized antenna placement and proper port–band mapping yield approximately 17 dBm improvement in TIS for the n5, n20, and n28 bands, ensuring stable connectivity across all tested channels. This thesis establishes a physically consistent and experimentally validated framework to improve LTE/5G NR FR1 cellular communication performance in AC EV chargers.
Benzer Tezler
- Hangar kenar modifikasyonu ile basitleştirilmiş fırkateyn modeli hava izinin iyileştirilmesi
Improvement of ship airwake of a simplified frigate model with hangar edge modification
TUNAHAN ŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ORAL ÜNAL
- 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
- Index modulation based designs, error performance and physical layer security analyses for unmanned aerial vehicle networks
İnsansız hava aracı ağları için indis modülasyonu tabanlı tasarımlar, hata performansı ve fiziksel katman güvenlik analizleri
AYŞE BETÜL BÜYÜKŞAR
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- On over-the-air federated learning over wireless channels withenergy harvesting and heterogeneous data distribution
Enerji hasadı ve heterojen veri dağılımı koşullarında kablosuz kanallarda havadan beslemeli federe öğrenme
FURKAN BAĞCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TOLGA METE DUMAN
- Emerging novel index modulation solutions for reconfigurable intelligent surface-assisted communication systems
Yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzey destekli iletişim sistemleri için özgün indis modülasyon çözümleri
ELVAN KUZUCU HIDIR
Doktora
İngilizce
2025
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN
PROF. DR. ERTUĞRUL BAŞAR