Frekans seçici yüzey ve anten tasarımı ve uygulamaları
Frequency selective surface and antenna design and applications
Yazar: AHMET HULUSİ GÜLSEREN
Danışman: PROF. DR. FİLİZ GÜNEŞ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ALİ BELEN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Haberleşme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Mikroşerit antenler = Microstrip antennas

Özet:
Kablosuz haberleşme endüstürisinde yaşanan büyüme ile araştırmacılar dikkatini, maliyeti düşük, band genişliği büyük, yüksek kazançlı anten tasarımına odaklamıştır. Mikroşerit yama antenler, imalat maliyetinin düşük olması, boyutlarının küçük olması ve ağırlıklarının hafif olması sebebiyle kablosuz iletişim teknolojilerinde en çok tercih edilen antenlerdir. Bununla birlikte, mikroşerit yama anten performansları diğerleri ile kıyaslandğında performanslarının geliştirilmesi ve verimliliğin artırılması gerektiği görülmüştür. Performansı artırmak için FSY'ler, yüksek performanslı substratlar ve metamateryal gibi yüksek teknoloji ürünleri kullanılmaktadır.
Frekans Seçici Yüzeylerler anten kazancı, yönlenme, ışıma paterni ve band genişliği parametrelerinin performasını artırmak için atenlerle birlikte kullanılmaktadır. Son yıllarda FSY'ler, anten sistemlerinde performansı iyileştirmek için de tercih edilmektedir. FSY ve kısmi yansıtıcı yüzeyler, dar veya geniş bandda anten performansını artırmak için basılı antenlerle birlikte kullanılmaktadır. 
Bu tezde mikroşerit dipol antenin performansını çalışma bandında artırmak için yansıtıcı olarak kullanılmak üzere FSY sunulmuştur. Bu çalışmada en çok tercih edilen malzemelerden olan FR4 kullanılmıştır. (ɛr = 4.4, kayıp tanjant = 0.0035). Öncelikle tüm simulasyon, modelleme ve analizler için sonlu entegrasyon tabanlı CST programı kullanılmıştır. Böylece, ilk aşamada, 4GHz - 10GHz aralığında çalışan geniş band mikroşerit dipol anten tasarlanmıştır. İkinci aşamada, tasarlanan dipol antenin performansını iyileştirmek için yansıtıcı olarak kullanılmak üzere çeşitli FSY'ler araştırılmıştır. Son olarak mikroşerit dipol antenin kazancını 3-4 dB artıran ve geri dönüş kaybının neredeyse aynı kalmasını sağlayan Minkowski birimi uygun FSY hücre öğesi olarak bulunmuştur.

Abstract:
With growth in the wireless communications industry, researchers have focused their attention on designing a low cost, high bandwidth, high gain antenna. Microstrip patch antennas are the most preferred antennas in wireless communication technologies because of their low manufacturing cost, their small dimensions and their light weight. However, when the microstrip patch antenna performances are compared with others, it has been seen that the performance needs to be improved and the efficiency should be increased. High performance products such as FSSs, high performance substrates and metamaterials are used to improve performance.
Frequency Selective Surfaces are used together with attenuators to improve the performance of the antenna gain, direction, radiation pattern and bandwidth parameters. In recent years, FSSs have also been preferred to improve performance in antenna systems. FSS and partial reflective surfaces are used with printed antennas to improve antenna performance in narrow or wide band.
In this thesis, FSS is presented to be used as a reflector to increase the performance of the microstrip dipole antenna in the working band. FR4, the most preferred material, was used in this study. (ɛr = 4.4, lost tangent = 0.0035). Firstly, the final integration-based CST program is used for all simulations, modeling and analysis. Thus, a broadband microstrip dipole antenna operating in the range of 4GHz to 10GHz is designed in the first stage. In the second stage, various FSSs were investigated to be used as reflectors to improve the performance of the designed dipole antenna. Finally, the Minkowski unit, which increases the gain of the microstrip dipole antenna by 3-4 dB and maintains almost the same return loss, was found to be as suitable FSS cell unit.