Bant durduran parabolik reflektör tasarımı ve elektriksel testleri
Band-stop parabolic reflector design and electrical tests
Yazar: HACI KADİR KAYAĞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET HİLMİ NİŞANCI
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Anahtar kelimeler: Frekans Seçici Yüzeyler, Elektromanyetik Filtreler, Parabolik Reflektörler, Antenler
Günümüzde kablosuz haberleşme sistemlerinin gelişmesiyle, iletişim için kullanılan frekans bant aralığı birkaç yüz kilo Hertz 'den başlayıp birkaç yüz Giga Hertz'lere kadar ulaşmaktadır. Bilindiği gibi kablosuz haberleşme sistemlerinin en temel elemanları boşlukta yayılan elektromanyetik dalgaları toplayarak elektrik akımına çeviren alıcı ve elektrik akımını elektromanyetik dalgalara çevirip boşlukta yayılmasını sağlayan verici antenlerdir. Haberleşme sistemlerinde kullanılan antenlerin fiziksel büyüklüğü ve yapısal özellikleri çalışma frekansının değerine göre değişmektedir. Literatürde monopol, dipol, mikro şerit, yarık, huni, parabolik yansıtıcı vb. gibi farklı yapısal özelliklerde antenlerin mevcut olduğu görülmektedir. Önerilen çalışmada sivil ve askeri haberleşme sistemlerinde kullanılması amacıyla çalışma frekansında bant durduran filtre karakteristiğine sahip parabolik reflektör tasarımı, nümerik analizleri ve prototip üretimi hedeflenmiştir. Bu amaçla ilk olarak antenler ile ilgili teorik bilgilere yer verilmiş daha sonra literatürdeki bant durduran, bant geçiren, alçak geçiren ve yüksek geçiren filtre karakteristiğine sahip frekans seçici yüzeyler incelenmiştir. Mevcut çalışmalar FSY'lerin genellikle iki boyutlu bir yapıya sahip olduklarını ve baskı devre kartı üzerine konumlandırıldıklarını göstermiştir. Bu tez çalışmasında, elektriksel karakteristiğinin yanında fiziksel performansının da iyileştirilmesi amacıyla literatürden farklı olarak yalıtkan tutucu malzeme içerisine dairesel kesitli sonlu uzunlukta iletken takviye malzemelerinin periyodik olarak konumlandırılmaları ile elde edilen özgün parabolik FSY modeli önerilmiştir. Önerilen modelin, istenilen çalışma frekansı için parametre değerleri Computer Simulation Technology (CST) programı kullanılarak elde edilmiştir. Tez çalışmasının son aşamasında parabolik FSY'nin prototip üretimi gerçekleştirilerek nümerik analiz sonuçları ölçümler ile doğrulanmıştır.

Abstract:
Keywords: Frequency Selective Surfaces, Elektromagnetik Filters, Parabolic Reflectors, Antennas
Nowadays, the frequency bandwidth increased from a few hundred kilo hertz to a few giga hertz by the improvement of wireless communication systems. As it is known, the most basic elements of wireless communication systems are the receiver antenna that collects the electromagnetic waves emitted in the space and converts them into electrical current and the transmitter antenna that converts the electrical current into electromagnetic waves and spreads into the space. Size and structural feature of the antennas which are used in communication systems changes up to the value of operating frequency. In the literature, it can be seen that different structural featured antennas such as; monopole, dipole, micro-stripe, slot, horn and parabolic reflector are existing. In the proposed study, in order to used in civil and military communication systems, it is aimed to design, numerical analysis and prototype production of a parabolic reflector which has a band stop filter characteristic. For this purpose, firstly theoretical information about antennas are given in this thesis, then, frequency selective surfaces such as, band-stop, band-pass, low-pass and high-pass filter characteristics are studied. Existing studies show that frequency selective surfaces (FSSs) have two dimensional structure and located on the printed circuit board. In this thesis, in order to improve the physical performance as well as its electrical characteristics, a novel parabolic FSS model obtained by periodically positioning of finite length conductive fibers with circular cross-section into the host material is proposed. Computer Simulation Technology (CST) is used to obtain the parameter values of the proposed model for desired operating frequency values. At the end of thesis, parabolic FSS is produced and nümerical results are validated by measurements.