Farklı anten tasarımları için GSM sinyali ölçüm cihazı tasarımı
GSM signal measurement device design for different antenna designs
Yazar: BAYRAM GÜRAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR KESEN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Anten = Antenna ; Devre kesiciler = Circuit breakers ; Devre tasarımı = Circuit design ; GSM = GSM ; GSM sistemi = GSM system ; Ölçüm teknikleri = Measurement techniques

Özet:
Çalışma kapsamında özel olarak tasarlanacak bir gsm modülünün farklı empedans ve kazançtaki pcb antenler ile sinyal kalitesi (dbm ve ASU değerlerinin) ölçümü yapılmıştır.
Test için; içerisinde sim7600e GSM/GPRS/GPS çipi, güç devresi, anten/sinyal analizörü bağlantı konnektörleri bulunan ve üreticinin önermiş olduğu minimum sistem gereksinimli bir pcb tasarlanmıştır. Aynı zamanda farklı malzeme, dbi ve kazanç değerlerine sahip kendi tasarımımız olan 5 adet pcb anten ile şehrin belli noktalarındaki sinyal kalitesi ölçülmüştür. Bu ölçümde standart bir anten ile de ölçümler yapılıp kendi antenlerimiz arasındaki kalite farkının belirlenmesi sağlanmıştır.
Devre ve anten tasarımı test sonuçlarını doğrudan etkileyeceği için gsm devresi minimum sistem gereksinimini karşılayacak şekilde tasarlanıp, anakart üzerindeki anten ve hata ayıklama soketlerinden ölçümler yapılmıştır. Böylece kullanılan antenler arasındaki hata farkı ve pcb tasarımından kaynaklanan olumsuz etkiler en aza indirilmesi hedeflenmiştir. Ayrıca tüm testlerde; aynı konum, sabit güç kaynağı ve aynı sim kart kullanılarak yine test sonuçlarındaki hata payının azaltılması hedeflenmiştir. Pcb tasarımının yanında; çalışmada kullanılacak olan antenlerin farklı kazanç, şekil ve ölçülerde tasarımı yapılarak çalışmada kullanılmıştır.
Tez çalışmasının sonucunda kullanılan dahili (pcb) antenlerin etkileri ve günlük cihazlardaki kullanımına referans olabilecek bilgiler içermektedir. Özellikle bireysel tasarımlarda en uygun dahili anten tasarımlarının sinyal kalitesindeki etkisini üreteciler bu çalışmada görebilecektir.
Sonuç olarak yapılan bu çalışmada; örnek gsm/gps pcb tasarımının nasıl yapıldığı, devre şeması, kullanılacak antenlerin hangi malzeme ve ne özellikte olduğu, sinyal kalitesinin nasıl ve nerede ölçüldüğü ile ilgili verileri gösteren uygulamalara ulaşabileceksiniz.

Abstract:
Within the scope of the study, the signal quality (dbm and ASU values) of a gsm module to be specially designed was measured with pcb antennas of different impedance and gain. 
For testing; A PCB with sim7600e GSM/GPRS/GPS chip, power circuit, antenna/signal analyzer connection connectors and minimum system requirement recommended by the manufacturer has been designed. At the same time, the signal quality at certain points of the city was measured with 5 pcb antennas of our own design with different materials, dbi and gain values. In this measurement, measurements were made with a standard antenna and the quality difference between our own antennas was determined. 
Since the circuit and antenna design will directly affect the test results, the gsm circuit is designed to meet the minimum system requirement, and measurements are made from the antenna and debug sockets on the motherboard. Thus, it is aimed to minimize the error difference between the antennas used and the negative effects caused by the pcb design. In addition, in all tests; It is aimed to reduce the margin of error in the test results by using the same location, fixed power supply and the same sim card. Besides the pcb design; The antennas to be used in the study were designed with different gains, shapes and sizes and used in the study. 
The effects of the internal (pcb) antennas used as a result of the thesis work and the information that can be referenced in their use in daily devices. In this study, generators will be able to see the effect of the most appropriate internal antenna designs on the signal quality, especially in individual designs. 
As a result, in this study; You will be able to access applications showing data on how to design a sample gsm/gps pcb, circuit diagram, what material and what features the antennas are to be used, how and where the signal quality is measured.