Doğrusal ve düzlemsel mikroşerit dizi antenlerin tasarımı ve kazanç yönünden karşılaştırılması
Abstract
Bu çalışmada, S frekans bandındaki çevresel algılama uygulamalarında kullanılacak iki farklı mikroşerit dizi anten tasarımı sunulmuştur. Yapılan bu çalışma doğrusal ve düzlemsel mikroşerit dizi antenlerin yüksek kazanç yönünden benzetim sonuçlarının karşılaştırılmasını içermektedir. Dizi anten tasarımı aşamasında yüksek kazanç ile birlikte yönlü ışıma yapan anten modelleri amaçlanmıştır.
1x4 ve 2x2 dizi anten modelleri, kolay elde edilebilen, maliyeti ucuz olan dielektrik sabiti 4.4 ve kalınlığı yaklaşık 1.6 mm olan FR4 yalıtkan malzeme ile hazırlanmıştır. Dizi antenler, üç boyutlu tam dalga elektromanyetik yapı analizi ANSOFT HFSS programı kullanılarak tasarlanmıştır.
Tasarım aşamasında dizi antenlerin iletim hattı kayıpları T-junction ve Wilkinson güç bölücüsü teknikleri kullanılarak optimize edilmeye çalışılmış ve empedans uyumu gerçekleştirilmiştir. Ayrıca iletim hattındaki istenilmeyen yansımaları minimum seviyeye çekmek ve kapasitif yüklenmeyi azaltmak için dönemeçlerdeki gereksiz alanlar kaldırılmıştır.
Tek
elemanlı antenin ürettiği kazanç 2.64 dB ve yönelticilik 6.69 dB iken, çeyrek
dalga dönüşüm besleme ile tasarlanan 1x4 ve 2x2 dizi antenlerde sırasıyla
9.10 dB ve 7.10 dB kazanç ve 12.29 dB ve 11.18 dB yönelticilik değerleri
gözlemlenmiştir. Aradaki kazanç kaybı, kullanılan dielektrik malzemenin kayıplı
bir yapıya sahip olmasından dolayıdır. Önerilen 1x4 ve 2x2 dizi antenlerin
çıkış parametrelerinden yansıma kaybı (RL), duran dalga oranı (VSWR), giriş
empedansı, kazanç ve ışıma örüntü diyagramları karşılaştırmalı olarak
verilmiştir.
Keywords
References
- ANSYS HFSS (v. 15), (2014). Ansys Corporation. Canonsburg, PA, USA.
- Balanis, C. A., (2005). Antenna Theory Analysis and Design. Wiley- Interscience Hoboken, NJ, USA.
- Douville R.J.P., James D.S., (1978). Experimental study of symmetric microstrip bends and their compensation, IEEE Transactions Microwave Theory Technology, 26, 3, 175–182.
- Garg, R., Bhartia, P., Bahl, I., Ittipiboon, A., (2001). Microstrip Antenna Design Handbook, Artech House Antennas and Propagation Library, 1-2.
- Hazila, O., Aljund, S.A., (2010). Performance Comparison between Rectangular and Circular Patch Antenna Array, IEEE Student Conference on Research and Development.
- Howell, J. Q., (1975). Microstrip Antennas, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 90-93.
- James, J. R., Hall, P. S., (1998). Handbook of Microstrip Antennas, The Institution of Engineering and Technology. 2.edition, Number of Pages: 1350.
- Kumar, G., Ray, K.P., (2003). Broadband Microstrip Antennas, Artech House, USA.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
-
Journal Section
Research Article
Authors
İsa Ataş
*
0000-0003-4094-9598
Türkiye
Muhammed Bahaddin Kurt
This is me
Türkiye
Teymuraz Abbasov
Türkiye
Publication Date
September 25, 2018
Submission Date
March 30, 2018
Acceptance Date
May 22, 2018
Published in Issue
Year 2018 Volume: 9 Number: 2