Araştırma Makalesi

Ku Band Uygulamalar İçin Geniş Açı, Basit Dizayn Hibrit Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü

Cilt: 12 Sayı: 2 1 Haziran 2022
PDF İndir
EN TR

Ku Band Uygulamalar İçin Geniş Açı, Basit Dizayn Hibrit Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü

Öz

Bu çalışmada mikrodalga Ku bandı uygulamaları için metayüzey bazlı yansıtıcı lineer ve dairesel polarizasyon dönüştürücü amaçlandı. Önerilen mikrodalga aygıt, elektrik alan şiddeti y yönünde polarize gelen dalgayı x yönünde yansıtarak lineerden lineere polarizasyon dönüşümü sağlamaktadır. Bu amaçla önerilen metayüzey polarizasyon dönüştürücü 12 GHz-18 GHz aralığında %90 polarizasyon dönüşümü oranı (PCR) performansı ile çalışmaktadır. Ayrıca önerilen dizayn 11.01-11.19 GHz aralığında ve 20.79-22.08 GHz aralığında sağ elli polarizasyon dönüşümü gerçekleştirmektedir. Önerilen dizayn kolay erişilebilir FR-4 malzemesi ile dizayn edilmiş olunup, metayüzey ve metal sonlandırma için metal olarak bakır seçilmiştir. Tasarlanan aygıtın eğik açı performansı 50 dereceye kadar %80 polarizasyon dönüşüm oranı performansı ile çalışmaktadır. Mikrodalga aygıtın fiziksel mekanizmasının anlaşılması için yüzey akım analizi güçlü rezonans bölgelerinde incelendi. Ayrıca fiziksel mekanizmasının daha iyi anlaşılması için eşdeğer devre yaklaşımı ile mikrodalga iletim hattı modeli gösterildi. Önerilen dizayn CST mikrodalga simülatörü ile dizayn edildi ve gerçek zamanlı uygulaması için geleneksel PCB teknikleri ile üretildi. Simulasyon sonuçlarının doğrulaması için üretilen aygıtın gerçek zamanlı ölçümleri serbest uzay ölçümleri kullanılarak deneysel olarak doğrulandı. Sonuçlar literatürde yer alan çalışmalarla kıyaslanıldı ve literatürde yer alan diğer Ku bandı polarizasyon dönüştürücülere kıyasla sadece lineer dönüşüm sağlamayıp aynı zamanda dairesel polarizasyon da sağlamaktadır. Ayrıca üretilen dizayn literatürde yer alan diğer Ku band uygulamalara kıyasla daha kolay erişilebilir materyal olan FR4 material ile dizayn edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Chen HT, Taylor AJ, Yu N, 2016. A review of Metasurfaces: Physics and Applications. Reports on Progress in Physics, 79 (7): 076401.
  2. Chen HY, Wang JF, Ma H, Qu SB, Zhang JQ, Xu Z, Zhang AX, 2015. Broadband Perfect Polarization Conversion Metasurfaces. Chinese Physics B, 24 (1): 014201.
  3. Dutta R, Mitra D, Ghosh J, 2020. Dual Band Multifunctional Metasurface for Absorption and Polarization Conversion. International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering, 30 (7): 1-8.
  4. Fahad AK, Ruan C, Ali S, Nazir R, Haq TU, Ullah S, He W, 2020. Triple-Wide-Band Ultra-Thin Metasheet for Transmission Polarization Conversion. Sci Rep, 10 (1): 8810.
  5. Fahad AK, Ruan C, Nazir R, Haq TU, He W, 2020. Dual-Band Ultrathin Meta-Array for Polarization Conversion in Ku/Ka-Band With Broadband Transmission. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 19 (5): 856-860. Kamal B, Chen J, Yin Y, Ren J, Ullah S, Khan B, 2021. Broad-Band and Broad-Angle Linear and Circular Polarization Converting Metasurface. Journal of Electromagnetic Waves and Applications, inpress: 1-11.
  6. Khan MI, Khalid Z, Tahir FA, 2019. Linear and Circular-Polarization Conversion in X-band Using Anisotropic Metasurface. Sci Rep, 9 (1): 4552.
  7. Kundtz N, Smith DR, 2010. Extreme-Angle Broadband Metamaterial Lens. Nat Mater, 9 (2): 129-132.
  8. Landy NI, Sajuyigbe S, Mock JJ, Smith DR, Padilla WJ, 2008. Perfect metamaterial absorber. Phys Rev Lett, 100 (20): 207402.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektrik Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Haziran 2022

Gönderilme Tarihi

19 Ocak 2022

Kabul Tarihi

12 Mart 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 12 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Öztürk, G., Tutar, F., & Bulut, M. (2022). Ku Band Uygulamalar İçin Geniş Açı, Basit Dizayn Hibrit Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü. Journal of the Institute of Science and Technology, 12(2), 680-691. https://doi.org/10.21597/jist.1060148
AMA
1.Öztürk G, Tutar F, Bulut M. Ku Band Uygulamalar İçin Geniş Açı, Basit Dizayn Hibrit Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2022;12(2):680-691. doi:10.21597/jist.1060148
Chicago
Öztürk, Gökhan, Fatih Tutar, ve Mustafa Bulut. 2022. “Ku Band Uygulamalar İçin Geniş Açı, Basit Dizayn Hibrit Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü”. Journal of the Institute of Science and Technology 12 (2): 680-91. https://doi.org/10.21597/jist.1060148.
EndNote
Öztürk G, Tutar F, Bulut M (01 Haziran 2022) Ku Band Uygulamalar İçin Geniş Açı, Basit Dizayn Hibrit Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü. Journal of the Institute of Science and Technology 12 2 680–691.
IEEE
[1]G. Öztürk, F. Tutar, ve M. Bulut, “Ku Band Uygulamalar İçin Geniş Açı, Basit Dizayn Hibrit Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü”, Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der., c. 12, sy 2, ss. 680–691, Haz. 2022, doi: 10.21597/jist.1060148.
ISNAD
Öztürk, Gökhan - Tutar, Fatih - Bulut, Mustafa. “Ku Band Uygulamalar İçin Geniş Açı, Basit Dizayn Hibrit Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü”. Journal of the Institute of Science and Technology 12/2 (01 Haziran 2022): 680-691. https://doi.org/10.21597/jist.1060148.
JAMA
1.Öztürk G, Tutar F, Bulut M. Ku Band Uygulamalar İçin Geniş Açı, Basit Dizayn Hibrit Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2022;12:680–691.
MLA
Öztürk, Gökhan, vd. “Ku Band Uygulamalar İçin Geniş Açı, Basit Dizayn Hibrit Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü”. Journal of the Institute of Science and Technology, c. 12, sy 2, Haziran 2022, ss. 680-91, doi:10.21597/jist.1060148.
Vancouver
1.Gökhan Öztürk, Fatih Tutar, Mustafa Bulut. Ku Band Uygulamalar İçin Geniş Açı, Basit Dizayn Hibrit Metayüzey Polarizasyon Dönüştürücü. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 01 Haziran 2022;12(2):680-91. doi:10.21597/jist.1060148

Cited By