Dairesel polarizasyonda çalışan l şeklinde çevrilmiş şeritlere sahip eş düzlemsel dalga kılavuzu beslemeli kare slot anten tasarımı
Circularly polarized cpw-fed square slot antenna design with inverted l shaped strips
Yazar: EROL KARACA
Danışman: DOÇ. DR. MESUT KARTAL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Telekomünikasyon Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Kros polarizasyon = Cros polarization ; Mikroşerit antenler = Microstrip antennas ; Yarık anten = Slot antenna

Özet:
Bu çalışmada, eş düzlemsel dalga kılavuzu tipi beslemeye sahip dairesel polarizasyonda çalışan kare slot anten tasarımı anlatılmaktadır. Önerilen anten,3 adet çevrilmiş L şeklinde şeritleri içermektedir. Tasarımda FR4 dielektrik malzeme üzerine tek metalik tabaka kullanılmaktadır. Uygulama-1 yapısındaki anten 40x40x0.8 mm3 , uygulama-2 yapısındaki anten ise 40x40x1mm3 boyutlara sahiptir. Tasarımda empedans bant genişliğinin ve 3 dB eksenel oran bant genişliğinin arttırılması iki temel amaçtır. Benzetim sonuçlarına göre uygulama-1 yapısında S11<-10 dB koşulunun sağlandığı empedans uyumluluk bandı 3.45-8.59 GHz, eksenel oran<3 dB koşulunun sağlandığı dairesel polarizasyon uyumluluk bandı ise 4.73-8.20 GHz frekans bantlarında sağlanmaktadır. Diğer yandan, uygulama-2 yapısında ise empedans uyumluluk bandı 3.41-8.34 GHz ve dairesel polarizasyon uyumluluk bandı 4.77-8.27 GHz frekans bantlarında sağlanmaktadır. Uygulama-2 yapısındaki anten bastırılarak laboratuar ölçümleri yapılmış ve ölçüm sonuçları ve benzetim sonuçları büyük ölçüde uyumlu bulunmuştur. Tasarlanan anten, IEEE 802.11a (5.15?5.35 GHz ve ek bant olan 5.725?5.825 GHz bandı) ve HiperLAN2 (5.47?5.725 GHz) standartlarında dairesel polarizasyonu desteklemeye uygundur. Sonuçları literatürdeki çalışmalarla karşılaştırdığımızda, geliştirilen tasarımın, mühendislik açısından yeter performansta sonuç gösterdiği görülmektedir.

Abstract:
In this study, circularly polarized square slot antenna design having coplanar waveguide feed type is explained. The designed anten has 3 Inverted L shaped strips. In the design, a single metallic layer is used on top of the FR4 dielectric layer. The antenna in application-1 has 40x40x0.8 mm3, the antenna in application-2 has 40x40x1mm3 dimensions. The two main purposes in the design are increasing the impedance matching bandwith and the axial ratio bandwidth. According to the simulation results, in application-1 impedance matching bandwidth, in which   S11<-10 dB condition is supported, is obtained at 3.45-8.59 GHz frequency band; circular polarization bandwidth, in which AR<3 dB condition is supported, is obtained at 4.73-8.20 GHz frquency band. On the other hand, in application-2, impedance matching bandwidth is obtained at 3.41-8.34 GHz frequency band and  circular polarization bandwidth is obtained at 4.77-8.27 GHz frequency band. The antenna in application-2 is printed and laboratory measurements are realized and the measurement results  are found so close to the simulation results. The proposed antenna is appropriate to show circular polarization capability for IEEE 802.11a (5.15?5.35 GHz and an additional band of 5.725?5.825 GHz) and HiperLAN2 (5.47?5.725 GHz) standards. When compared of the results with the examples given in the literature, the improved design shows adequate performance in an engineering view.