Füze gövdesi için konformal mikroşerit anten analizi ve tasarımı
Conformal microstrip antenna analysis and design for missile fuselage
Yazar: MEHMET SAĞLAM
Danışman: PROF. DR. BİRSEN SAKA TANATAR
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Mikroşerit antenler = Microstrip antennas ; Polarizasyon = Polarization ; Uydu haberleşme sistemleri =

Özet:
Bu tez çalışmasında istenen bir rezonans frekansında ve bant genişliğinde çap uzunluğu farklı füzelerin gövdelerine uyumlu mikroşerit anten analizi ve tasarımı üzerinde çalışma yapılmıştır. Analizi ve tasarımı yapılacak olan antenin adı literatürde sarmal mikroşerit anten olarak geçmekte olup füze ve uydu haberleşmesi uygulamalarında sıklıkla kullanılırlar. Bununla birlikte bu antenler genellikle doğrusal polarizasyona sahiptirler.
Ayrıca sarmal mikroşerit anten ve düzlemsel şekilde tasarlanan mikroşerit anten arasındaki en önemli fark ise yayılma şiddeti örüntüleri arasındaki farktır. Sarmal mikroşerit anten tüm yönlü ışıma örüntüsüne sahip olduğundan dolayı füzenin dönüş ekseni boyunca gelen sinyallerin en az varyasyonla alınması bakımından avantaj sağlar. Sarmal mikroşerit anten de bir mikroşerit anten türü olduğundan dolayı mikroşerit antenler konusu da detaylı olarak araştırılmıştır.
Bu çalışmada 2215 – 2255 MHz aralığında çalışması beklenen sarmal mikroşerit antenin düzlemsel ve silindirik formdaki şeklinin benzetim çalışması CST Microwave Studio programında gerçekleştirilmiş olup antenin yönlülük, verimlilik, giriş empedansı, kazanç ve uzak alan örüntüsü de incelenmiştir. Bu aşamadan sonra sarmal mikroşerit antenin performansının geliştirilmesi amacıyla da çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalar sarmal mikroşerit antenin füzenin dönüş ekseni boyunca gelen sinyalleri en az varyasyonla alabilmesi amacıyla yapılmıştır.
Bu tez çalışmasının sonunda ise çap uzunluğu 122 milimetre olan füzenin gövdesini saracak uzunlukta olan sarmal mikroşerit antenin düzlemsel formdaki üretimi esnek yapıdaki baskılı devre kartı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu aşamadan sonra üretilen antenin test ve benzetim sonuçları karşılaştırılmıştır.

Abstract:
In this thesis study, the analysis and design of the conformal microstrip antenna for missile fuselage with different diameters at the desired resonant frequency and bandwidth have been studied. The name of the antenna to be analyzed and designed is referred to as wraparound antenna in the literature and is frequently used in missile and satellite communication applications. However, these antennas generally have linear polarization.
Also, the most important difference between wraparound antenna and planar microstrip antenna is the difference between radiation intensity patterns. As the wraparound antenna has the omnidirectional radiation intensity pattern, it provides an advantage in terms of receiving the signal coming along the roll axis of the missile with least variation. Since the wraparound antenna is a type of microstrip antenna, the subject of microstrip antennas has also been investigated in detail.
In this study, the simulation study of the planar and cylindrical shape of the wraparound antenna, which is expected to operate in the range of 2215 - 2255 MHz, was carried out in the CST Microwave Studio program, and the directivity, efficiency, input impedance, gain and far field pattern of the antenna were also examined. After this stage, studies were also carried out to improve the performance of the wraparound antenna. These studies has been carried out to be received the signals coming along the roll axis of the missile by wraparound antenna with least variation.
At the end of this thesis study, the production of the wraparound antenna in planar form, which has a length to surround the fuselage of the missile with a diameter of 122 millimeters, was carried out using a flexible printed circuit board. After this stage, the test and simulation results of the produced antenna have been compared.