İki-modlu katlı dairesel mikroşerit yama antenlerin tasarımı ve mımo konfigürasyonları için ilinti/spektral verimlilik analizleri
Design of dual-mode stacked circular microstrip patch antennas and correlation/spectral efficiency analysis for mimo configurations
Yazar: İBRAHİM GÖRGEÇ
Danışman: PROF. DR. ERDEM YAZGAN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde askeri ve sivil olarak birçok uygulaması olan kablosuz haberleşme teknolojisinde en önemli kısıtlama frekans bantı kullanımıdır. Dolayısıyla yüksek veri hızında iletişiminin olabildiğince dü?ük bant genişliği ile gerçekleştirilmesi kablosuz haberleşme sistemlerinde temel amaç durumuna gelmiştir. Yeni nesil kablosuz haberleşme sistemlerinde hava arayüzü olarak, düşük bant geni?liğinde yüksek veri hızlarına ulaşılan ve temel olarak uzaysal çeşitleme tekniğinin uygulandığı Çok Girişli Çok Çıkışlı (MIMO) sistemler kullanılmaktadır. Ancak yalnızca uzaysal çeşitleme tekniğinin kullanıldığı MIMO sistemlerde belirlenen bant genişliğinde istenen veri hızına ulaşılması için, anten elemanları arasındaki mesafenin belirli bir seviyenin üzerinde tutulması gerekmektedir. Bu durumda da verici ve alıcıda kullanılan antenlerin dizi boyutları artmaktadır. Tez çalışması kapsamında benzer alana sahip anten yapıları kullanılarak anten dizi boyutunun azaltılması hedeflenmiştir. Bu amaçla anten yapılarında en büyük boyut değerinin belirlendiği uygulamalar için geleneksel MIMO sistemlerine alternatif olabilecek iki modlu katlı dairesel mikroşerit anten yapısı tasarlanmıştır. Tasarlanan anten yapısının MIMO uygulamaları için yalnızca mod çeşitlemenin ve mod çeşitleme ile uzaysal çeşitlemenin birlikte kullanıldığı konfigürasyonlar için ilinti/spektral verimlilik analizleri yapılmıştır. Bununla birlikte yalnızca uzaysal çeşitlemenin kullanıldığı geleneksel MIMO sistemler için de ilinti/spektral verimlilik analizleri yapılmıştır. Bulunan sonuçlar, tasarlanan anten için elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaştırmalarda tasarlanan anten yapısı ile geleneksel anten yapısının MIMO uygulamaları için performans değerlerinin birbirine yakın olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
Nowadays the most important restriction in wireless communication technology, that have both military and civil applications in most of the communication systems, is usage of frequency band. So, in wireless communication systems, high data transfer rate at low bandwidth became the main purpose. New generation wireless communication systems, such as air interface, the systems, that reach the high data rate at low bandwidth, are used and also the MIMO systems, in which basicly the space diversity techniques are aplied, are used. Therefore, to keep the distance between the antenna components in a definite level is necessary to reach the high data rate at low bandwidth, at the MIMO systems, in which only the space diversity techniques are used. And in this situation the array dimensions of the transmitter and receiver antennas increase. The aim of the thesis is to decerease the array dimension of the antennas using the antenna structures that have similar areas. So, for the applications, in which the maximum antenna dimensions are defined, the dual mode stacked circular microstrip antenna structure is designed as an alternative of the tradational MIMO systems. Correlation/spectral efficiency analysis are made for the configurations, in which the only modal diversity and both modal and spatial diversity are used in designed antenna structure for MIMO systems. In addition, for the traditional MIMO systems, in which the only spatial diversity is used, the correlation/spectral efficiency analysis also made and the resultes are compared with the resultes of the traditional MIMO systems and designed antenna structures for MIMO systems. At the comparison, the similar performance values of the traditional antenna structure and the designed antenna structures for MIMO systems are observed.