Geniş bantlı radar uygulamaları için kaydırılmış eksenli elips reflektör anten tasarımı
Axially displaced ellipse reflector antenna design for wideband radar applications
Yazar: EMRE ULUSOY
Danışman: PROF. DR. AHMET SERDAR TÜRK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Haberleşme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Huni anten = Horn antenna ; Mikrodalga radarlar = Microwave radars ; Parabolik anten = Parabolic antenna

Özet:
Günümüzde antenlerin çok geniş kullanım alanları vardır. Bu kullanım alanları sürekli gelişmekte ve yeni ihtiyaçlar ortaya çıkmaktadır. Bu çalışma kapsamında çok geniş bantlı çift yansıtıcılı bir reflektör anteni tasarımının, çok geniş bantlı ÇRH anten tasarımı kısmı ve yanstıcıların tasarımı üzerinde durulmuştur. Horn antenlerin kullanım amaçları ve uygulama sonuçları üzerine çalışmalar yapılmıştır. Çok geniş bantlı ÇRH ve KEE tipi antenler uydu haberleşmesinden, radar teknolojilerine, test süreçlerinden ölçüm uygulamalarına çok kapsamlı alanlarda kullanılırlar.
Çalışmanın özelleştiği kısım bir çift yansıtıcılı sistem olan KEE tipi geometrinin çok geniş bantlı bir tasarıma uygulanmasıdır. Tasarım X bandının başlangıç sınırı olan 8GHz'den başlayarak, üç K bandını(Ku-K-Ka) da geçerek milimetrik bandı da kısmen içine alan 40GHz bölgesini kapsamaktadır. Bu dinamik frekans bölgesi endüstriyel veya askeri olarak kullanılan en yoğun frekanslardan olan 10GHz, 24GHz ve 35GHz gibi noktaları içermektedir. Kullanılan antenlerin geometrik yapıları, ışıma karakteristikleri ve performansları incelenmiştir. 
Anten tasarımlarının benzetim yoluyla izlenmesinde "CST Microwave Studio" simülasyon programı kullanılmıştır. İkinci bir simülasyon programı olan "ANSYS HFSS" ile antenin simüle edilmesiyle de sayısal çözüm yönteminin ve simülasyon kurulum ortamının doğru olduğundan emin olunmak istenmiştir.  Sistem üzerinde optimizasyon çalışmaları yapılmış ve üretim, maliyet gibi kıstaslar açısından da en uygun şekilde benzetim sonuçları alınmıştır.
Bu çalışmada 8-40GHz frekans bölgesinde çalışan sistem için geri dönüş saçılma parametresi(S11), sistem toplam verimi gibi performans ölçütleri dikkate alınarak, anten kazancı, huzme genişliği ve şekli, yan kulak seviyesi, ışıma verimi gibi karakteristikler iyileştirilmiştir.

Abstract:
Nowadays antennas has fairly many areas of use. And these areas of use have been continuously expanding and new necessities are emerging. In the scope of this study, as a part of designing process for a ultra wideband reflector antenna with two reflector surface, UWB double ridged horn antenna design and axially displaced reflector antenna design were focused on. The purposes of use of the Horn antennas and their experimental results have been studied. UWB DRH and ADE antennas are used for widely areas such as from satellite communications to radar technologies also from test processes to measurement applications.
The specialization of the work is the implemantation of a broadband design to the ADE type geometry, which is a system that has dual reflectors. The design covers a novel band starting at 8 GHz, which is the initial limit of the X band, to 40 GHz while passing through all three K bands (Ku-K-Ka) including millimeter waves. This dynamic frequency range includes points such as 10GHz, 24GHz and 35GHz, which are most commonly used in industrial or military applications. The geometrical architecture of these type of antennas, their radiation characteristics and performances have been investigated.
The simulation program of "CST Microwave Studio" was used for monitoring the antenna design results through simulation. By simulating the antenna with a second simulation program called "ANSYS HFSS", it is desired to make sure that the numerical solution method and the simulation setup environment are correct. Optimization studies have been carried out on the system and simulation results have been obtained in terms of manufacturing, cost and other criteria.
In this study, characteristics such as antenna gain, beamwidth and pattern, side lob level, radiation efficiency are improved by taking into consideration the performance parameters such as reflection loss(S11) and system total efficiency for the system operating in the 8-40GHz frequency range.