Doğrusal ve düzlemsel mikroşerit dizi antenlerin tasarımı ve kazanç yönünden karşılaştırılması
Öz
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.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- 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.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
-
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
İsa Ataş
*
0000-0003-4094-9598
Türkiye
Muhammed Bahaddin Kurt
Bu kişi benim
Türkiye
Teymuraz Abbasov
Türkiye
Yayımlanma Tarihi
25 Eylül 2018
Gönderilme Tarihi
30 Mart 2018
Kabul Tarihi
22 Mayıs 2018
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2018 Cilt: 9 Sayı: 2