Oldukça geniş bantlı yönsüz mikroşerit dipol anten tasarımı analizi ve gerçeklemesi
Oldukça geniş bantli yönsüz mikroşerit dipol anten tasarimi analizi ve gerçeklemesi
Yazar: EREN AKKAYA
Danışman: PROF. DR. FİLİZ GÜNEŞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Antenler kullanım alanına bağlı olarak ihtiyaç duyulan belirli özellikleri sağlamalıdır. Bu özellikler bütün antenlere uygulanabilmesi amacıyla performans parametreleri olarak tanımlanmıştır. Bilimsel literatürde gerçekleştirilen tasarım çalışmalarında bu performans parametrelerinden üç tanesi yaygın olarak vurgulanmaktadır. Bunlar empedans uyumluluğu, ışıma paterni ve ışıma verimliliğidir. Bu üç parametre üzerinde sıklıkla durulmasına rağmen bazı çalışmalarda antenin tasarlandığı frekans aralığında bu parametrelerden sadece birinin genel kabul görmüş değer aralığında olması yeterli gibi gösterilmektedir. Ancak belirli bir frekans aralığı için tasarlanan bir antenin bu frekans aralığında çalıştığının söylenebilmesi için yukarıda belirttiğimiz üç temel parametre için istenilen performansı sağlaması gerekmektedir. Bu duruma başarılı anten çalışma performans kesişimi adını veriyoruz. Anten empedans uyumluluğu anten performans parametreleri içerisinde ilk akla gelen ve antenin çalışırlığının kabulünde ilk ölçülen performans parametresidir. Ancak antenin ışıma diyagramının şeklini antenin tasarlanmak istendiği frekans aralığında koruması ve bu aralıkta verimliliğinin kabul edilebilir seviyede olması da gerekmektedir. Anten ışıma paterninin geniş frekans aralıklarında frekans bandı boyunca şeklinin korunması güçleşmektedir. Çünkü anten üzerinde yürüyen akım geniş frekans aralıklarının alt ve üst sınırları arasında farklı modlarda yayılmaktadır. Bu durum ışıma diyagramında şekil bozukluklarına sebebiyet verebilmektedir. İstenilen ışıma patern xiv şeklinin tüm frekans bandı boyunca korunabilmesi için anten boyutlarının görülen tüm akım modlarını ışıma patern şeklini destekleyeceği şekilde seçilmesi gerekmektedir. Anten ışıma patern bozukluklarının ikinci bir nedeni ise özellikle dengesiz yapıya sahip olan anten tiplerinden biri olan tekel anten yapılarında karşımıza çıkan ortak mod akımlarının girişim yapan istenmeyen ışımasıdır. Bu sorunun giderilmesi için de anten geometrisinin dengeli yapıda seçilmesi ve dengesiz bir iletim hattı olan koaksiyel kablo ile dengeli anten yapısı arasında geçiş sağlayacak ara elemanlar kullanılmalıdır. Gerçekleştirdiğim bu tez çalımasında UWB frekans bandında çalışan düzlemsel yönsüz anten tasarımı, başarılı anten çalışma performans kesişimini sağlama hedefiyle gerçekleştirilmiştir.  Anahtar Kelimeler: Anten, UWB anten, düzlemsel anten, yönsüz anten, ortak mod akımları.

Abstract:
Antennas must provide specifications which are required according to application area. These specifications defined as performance parameters to apply all antennas. Three of these parameters are emphasized more than others in the scientific literature. These are impedance matching, radiation pattern and radiation efficiency. Altough, these three parameters are empehasized frequently, being in acceptable value range of one of the three parameters for the study frequency range is shown sufficient in many scientific studies. However, to accept an antenna as working for a frequency range, the three performance parameters must be in acceptable value range for the frequency range. This condition is defined as intersection of successful antenna performance parameters. Antenna impedance matching is the first performance parameter coming to mind and which is make to accept antenna as working. However, to accept an antenna as working, along the impedance matching, radiation pattern form of the antenna must be preserved and radiation efficiency must be in the acceptable value range for the frequency range. Preserving radiation patern form of an antenna is got difficult for broad frequency ranges. Currents flowing on the antenna are traveling in different modes for broadband frequency ranges. This condition causes deterioration on the radiation xvi pattern of antenna. To preserve antenna radiation pattern form, antenna geometrical dimensions must be chosen to support different modes which provide the antenna radiation pattern form. Another reason of the antenna radiation pattern deterioration is interferant radiation of the common mode current which occurs because of the antenna geometry which is unbalanced. To overcome this problem, antenna geometry must be chosen as abalanced geometry and unbalance to balance transformer between unbalanced coaxial line and balanced antenna. In this thesis study, UWB microstrip omnidirectional antenna designed according to provide intersection of successful antenna performance parameters. Keywords: Antenna, UWB antenna, planar antenna, omnidirectional antenna, common mode current