Milimetre dalga frekanslarında entegre anten tasarımı ve yüzey kaplamasının anten performansına etkisi
Integrated antenna design in millimeter wave frequency and effect of surface finish material on antenna performance
Yazar: ERSİN USTA
Danışman: DOÇ. DR. NURHAN TÜRKER TOKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Haberleşme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Milimetre dalga uygulamalarının popülerliği son zamanlarda artmaktadır. Bu artışın ana nedenlerinden biri geniş frekans bandı sağlamasıdır. Bu sayede yüksek hızlarda veri aktarımı yapılabilmektedir. Artan veri trafiğini yönlendirmek/yönetebilmek için yeni yaklaşımlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ihtiyaca milimetre dalga bandında çalışan uygulamalar çözüm bulmaktadır. İnsanoğlunun yarattığı veri trafiği arttıkça milimetre dalga frekans bantlarında haberleşmenin önemi de gün geçtikçe artmaktadır. Milimetre dalga frekanslarındaki çalışmalar araç radar sistemleri, V2X uygulamaları, kablosuz haberleşme, vb. birçok uygulamada kullanılmaktadır. Milimetre dalga frekanslarında çalışmanın çeşitli avantajları bulunmaktadır. Bunlara örnek olarak kısa sürelerde yüksek veri aktarım kapasitesi, tasarlanan analog ön katman, anten ve diğer pasif yapıların dalga boyunun kısa olmasından dolayı küçük olması verilebilir. Avantajları yanında dezavantajları da bulunmaktadır. Bu dezavantajlardan en önemlisi milimetre dalga frekanslarının atmosferik kayıplarının yüksek olmasıdır.
Bu tez kapsamında gerçekleştirilen düzlemsel diferansiyel üstel yontulmuş yarıklı anten ve balun ile milimetre dalga frekanslarında çalışabilen, entegre devreler ile uyumlu kablosuz haberleşme uygulamalarında kullanılabilecek bu iki yapının kullanımı amaçlanmıştır. Bunun yanında yüksek frekanslarda PCB üzerinde tasarlanan devre ve antenlerdeki bakırın oksitlenmemesi ve sinyalde kayıpların oluşmaması adına seçilebilecek verimli yüzey sonlandırıcı malzemeler (surface finish) incelenmiş, performansları karşılaştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Milimetre Dalga, Düzlemsel Diferansiyel Üstel Yontulmuş Yarıklı Anten, Balun, Yüzey Sonlandırıcı Malzeme, Yüksek Veri Hızı

Abstract:
The popularity of millimeter wave applications has been increasing lately. 
One of the main reasons for this increase is the wide frequency band. Thus, data can be transferred at high speed. The ever-increasing use of smartphones and tablets continues to increase data traffic. New approaches are needed to guide and manage increased data traffic. Applications that work in millimeter wave band are needed as solutions. As the data traffic created by human beings increases, the importance of communication in millimeter wave frequency bands increases. Working in millimeter wave frequencies include vehicle radar systems, V2X applications, wireless communications, etc. are used in applications. Working at millimeter wave frequencies has several advantages. For example high data transmission capacity in a short period of time, designed analog RF layer, antenna and other passive structures are small due to the short wavelength. There are disadvantages as well as advantages. The most important of these disadvantages is the high atmospheric losses of the millimeter wave frequencies.
In this thesis, it is aimed to use two structures which can be used in wireless communication applications, compatible with integrated circuits, which can work on millimeter wave frequencies with planar double exponentially tapered slot antenna and balun. In addition, the efficient surface finishing materials which can be selected in order to prevent oxidation of copper and circuits in the circuits and antennas designed on the PCB at high frequencies and to avoid signal losses are examined and their performances are compared.

Keywords: Millimeter Wave, Double Exponentially Tapered Slot Antenna, Balun, Surface Finish Material, High Data Rate