Üçgen Açıklıklı Ultra Geniş Bant Monopol Bir Antenin Tasarlanması

Year 2019, Volume: 1 Issue: 1, 143 - 155, 31.12.2019

Hakkı Alper Türkmen Abdurrahim Toktaş

Abstract

Günümüz haberleşme teknolojisinde kablosuz haberleşme sistemleri gün geçtikçe önem kazanmıştır. Bir kablosuz mobil sistem düşünüldüğünde, bu sistemin maliyet ve performansı öne çıkmaktadır. En önemli amaçlardan bir tanesi de anteninin boyutu küçüldükçe çalışma frekansını değiştirmeden verimli anten tasarımları yapabilmektir. Bu bağlamda, küçük fiziksel boyutlarda verimli antenler yapmak günümüzde önemli bir araştırma konusu olmuştur. Bir anten tasarımında en önemli noktalardan bir tanesi fiziksel parametreleri ve kesit yöntemleridir. Bu çalışmada toprak düzlem ve iletken düzlem üzerinde yapılan farklı üçgensel kesitlerle oluşturulan 3,1 ve 14,1 GHz rezonans bant aralığında çalışan bir ultra geniş bant (UGB) mikroşerit anten tasarımı sunulmuştur. Tasarım aşamasında 1,59 mm kalınlığında 0,01 kayıp tanjantlı 4,4 dielektrik katsayılı FR4 malzeme kullanılmıştır. Tasarımın dört farklı evresi simülasyon sonuçları üzerinden S11 grafikleri ile karşılaştırmalı olarak analiz edilerek, üçgensel kesitlerin antenin tasarımı ve ışıma örüntüsü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Her evrede yapılan kesimlerde antenin rezonans bant genişliği geliştirilmiş olup özellikle iletim hattının uç kısımda yapılan kesimlerle rezonans bant genişliği 2–6 GHz aralığında -35 dB, 6–8 GHz aralığında -58 dB değerlerine kadar düşüş gözlemlenmiştir. Simülasyon neticesinde son aşamadaki nihai mikroşerit antenin ışıma grafikleri ve azami kazanç grafiği karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir.

Keywords

Mikroşerit anten, Ultra geniş bant anten, Monopol anten, Üçgensel kesit

References

• [1] Balanis, Constantine A. Antenna theory: Analysis and design. John wiley & sons, 2016.
• [2] James, James R., and Peter S. Hall, eds. Handbook of microstrip antennas. Vol. 1. IET, 1989
• [3] Wong, Kin-Lu. Compact and broadband microstrip antennas. Vol. 168. John Wiley & Sons, 2004.
• [4] Kumar, Girish, and Kamala Prasan Ray. Broadband microstrip antennas. Artech house, 2003.
• [5] Galvan-Tejada, Giselle M., Marco Antonio Peyrot-Solis, and Hildeberto Jardón Aguilar. Ultra wideband antennas: design, methodologies, and performance. CRC Press, 2015.
• [6] FCC 02-48. Commission’s Rules Regarding Ultra-Wideband Transmission Systems, FCC, 98-153, Washington. 2002.
• [7] Choi, Seok H., et al. "A new ultra‐wideband antenna for UWB applications." Microwave and optical technology letters 40:5 (2004): 399-401.
• [8] Jung, Jihak, Wooyoung Choi, and Jaehoon Choi. "A small wideband microstrip-fed monopole antenna." IEEE microwave and wireless components letters 15:10 (2005): 703-705.
• [9] Toktas, Abdurrahim, and Ali Akdagli. "Compact multiple-input multiple-output antenna with low correlation for ultra-wide-band applications." IET Microwaves, Antennas & Propagation 9:8 (2015): 822-829.
• [10] Toktas, Abdurrahim, and Mehmet Yerlikaya. "A compact reconfigurable ultra‐wideband G‐shaped printed antenna with band‐notched characteristic." Microwave and Optical Technology Letters 61:1 (2019): 245-250.