Microstrip patch antenna
is one of the commonly used antenna model in today’s technology. Due to their
planar structure, microstirp antenna are being used in many wireless
communication application. Commonly during the prototyping process of these
stages, either methods with low cost that has low accuracy, and have hazardous
effect both on environment and human health such as melting copper with
hydrochloric acid and perhydrol or methods with lesser prototyping error at the
expanse of high cost values like mechanic milling or laser cutting are being
used. 3D printing technology is one of the recent innovation for fast, accurate
and low cost prototyping. Herein, a low cost, accurate and environmental
friendly prototyping method by using Fused Deposition Modelling (FDM), is
presented instead of the traditionally prototyping methods such as melting
copper with acid, milling and laser cutting. Thus, firstly a typical microstrip
patch antenna design had been modelled in 3D electromagnetic simulation CST.
After the analyst stage of the antenna models performance criteria’s, the
antenna design with optimally selected parameters had been prototyped with 3D
printer for comparison of measured and simulated results. The prototyped
antenna model achieves a return loss characteristics of -15dB and Gain 7.1 dBi
at 2.45 GHz. As it can be seen from the obtained results, with the proposed 3D
printing technology for the prototyping of planar antenna or similar circuit
stages it is possible to realize these designs with a fast, environmental
friendly, non-hazardous, reachable, cost efficient and high accuracy method.
3D printer Cost efficient prototyping Microstrip antenna Variable dielectric constant
Günümüz iletişim
sistemlerinde yaygın olarak kullanılan anten modellerinden biri mikroşerit yama
antendir. Mikroşerit yama antenler düzlemsel yapılara sahip olmaları nedeni ile
birçok kablosuz haberleşme uygulamasında kullanılmaktadırlar. Bu yapılar
genellikle düşük maliyetli olması için; düşük hassasiyetli, çevreye zararlı ve
sağlık riski taşıyan bakır eritme perhidrol tuz ruhu yöntemi veya maliyeti çok
daha yüksek, çevreye daha az zararlı ve daha düşük üretim hatası olan mekanik
kazıma veya lazer kesim tekniği ile üretilmektedir. Son yıllarda hızlı,
doğruluğu yüksek ve düşük maliyetli üretim işlemi için geliştirilen
yeniliklerden biri, 3 boyutlu (3B) yazıcı teknolojisidir. Bu çalışma
kapsamında, 3B yazıcı teknolojisinde en yaygın kullanılan tekniklerden biri
olan Eritilmiş Dökme Modelleme teknolojisi kullanılarak geleneksel bakır
eritme, kazıma veya lazer kesim üretim teknikleri yerine, maliyeti düşük,
hassasiyeti yüksek ve çevre dostu bir üretim tekniği sunulmuştur. Bu kapsamda tipik
bir mikroşerit yama anten modeli 3B elektromanyetik benzetim ortamı CST de
oluşturulmuştur. Tasarıma ait performans kriterleri incelendikten sonra uygun
tasarım modelinin 3B yazıcı teknolojisi ile üretimi gerçekleştirilip deneysel
sonuçlarının benzetim sonuçları ile kıyaslanması yapılmıştır. Üretilen anten
modelinin 2.45GHz frekansında geri dönüş kaybı -15 dB ve kazancı 7.1 dBi olarak
ölçülmüştür. Böylelikle kullanımı ile
hızlı, çevre dostu, sağlığa tehdidi olmayan, ulaşılabilinir, maliyet etkin
hassasiyeti yüksek tasarımların gerçekleştirilebileceği görülmüştür.
3 boyutlu yazıcı Maliyet etkin üretim Mikroşerit anten Değişken Di-elektrik
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Elektrik Mühendisliği |
Bölüm | Araştırma Makalesi \ Research Makaleler |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 15 Eylül 2019 |
Gönderilme Tarihi | 31 Ocak 2019 |
Kabul Tarihi | 25 Şubat 2019 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2019 |