Sinyal istihbaratı kapsamında telsiz yön tespiti ve küçük seviye birlik komutanı için mikroşerit anten tasarımı
Signals intelligence radio direction finding and microstrip antenna design for small level force commander
Yazar: SERTAÇ DEĞİRMENCİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEFER KURNAZ
Altınbaş Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada; istihbarat edinme yöntemlerinden sinyal istihbaratı ile ilgili bilgi verilmesini müteakip sinyal istihbaratının en önemli bölümünü oluşturan telsiz yön tespiti konusuna değinilmiş, yön tespit yöntemleri üzerinde durulmuştur. HFSS 15.0 (Yüksek Frekanslı Yapısal Simülatör) programı kullanılarak, küçük askeri birlik seviyesinde komutanın ihtiyaçları doğrultusunda, komutanın emir komuta ettiği birlik personelinin arazideki konumunu tespit edebilmesi maksadıyla, dost telsiz yön tespitinde kullanılacak mikroşerit anten tasarımı yapılmıştır. İlk olarak, hesaplanan boyutlar kullanılmak suretiyle tek yama anten tasarımı yapılmıştır. Tasarım sonucunda, geri dönüş kaybı (S11) -15,59 dB, kazancı 4,59 dB, yönlülük değeri 4,72 dB, merkez frekansı 9,9 GHz ve bant genişliği 308 MHz olan tek yama anten elde edilmiştir. Tasarlanan tek yama anten boyutlarında değişiklik yapılmak suretiyle belirlenen kıstaslar açısından en ideal anten elde edilmeye çalışılmıştır. Bu sayede, geri dönüş kaybı (S11) -24,60 dB, kazancı 7,49 dB, yönlülük değeri 7,57 dB, merkez frekansı 10 GHz ve bant genişliği 311 MHz olan tek yama anten elde edilmiştir. İkinci olarak, elde edilen en ideal tek yama anten boyutlarından faydalanmak suretiyle 2x1 yama dizi anten tasarımı yapılmıştır. Tasarım sonucunda, geri dönüş kaybı (S11) -11,4132 dB, kazancı 10,2005 dB, yönlülük değeri 10,2166 dB, merkez frekansı 10,1 GHz ve bant genişliği 278 MHz olan 2x1 yama dizi anten elde edilmiştir. Tek yama antende olduğu gibi tasarımı yapılan 2x1 yama dizi antende de boyutlar değiştirilmek suretiyle belirlenen kıstaslar açısından en ideal anten elde edilmeye çalışılmıştır. Bu sayede,  geri dönüş kaybı (S11) -24,7454 dB, kazancı 10,2365 dB, yönlülük değeri 10,2519 dB, merkez frekansı 10 GHz ve bant genişliği 458 MHz olan 2x1 yama dizi anten elde edilmiştir. Üçüncü olarak, elde edilen en ideal 2x1 yama dizi anten boyutlarından faydalanmak suretiyle 2x2 yama dizi anten tasarımı yapılmıştır. Tasarım sonucunda, geri dönüş kaybı (S11) -14,6091 dB, kazancı 13,7889 dB, yönlülük değeri 13,7532 dB, merkez frekansı 10,2 GHz ve bant genişliği 231 MHz olan 2x2 yama dizi anten elde edilmiştir. Tek yama anten ve 2x1 yama dizi antende olduğu gibi tasarımı yapılan 2x2 yama dizi antende de boyutlar değiştirilmek suretiyle belirlenen kıstaslar açısından en ideal anten elde edilmeye çalışılmıştır. Bu sayede, geri dönüş kaybı (S11) -24,3137 dB, kazancı 13,2953 dB, yönlülük değeri 13,2135 dB, merkez frekansı 10 GHz ve bant genişliği 264 MHz olan 2x2 yama dizi anten elde edilmiştir. Müteakiben, en ideal tek yama, 2x1 yama dizi ve 2x2 yama dizi antenler birbiriyle karşılaştırılmıştır. Son olarak, karşılaştırma sonucu diğer antenlere göre daha iyi değerlere sahip olduğu tespit edilen 5.4x6,5 cm boyutlarında 2x2 yama dizi antenin askeri üniformanın bir parçası olan kompozit başlığa entegre edilmesi ve elde edilen verinin akıllı gözlük vasıtasıyla, komutana anlık olarak iletilmesi planlanmıştır.  Sonuçta, görüş şartlarının az ve ilerlemenin zor olduğu bir arazide, küçük seviye askeri birlik komutanının, kendi birlik personelinin istikametini tespit edebilmesi ve bu sayede dost ateşlerini doğru olarak planlaması, birliğine emir komuta imkân kabiliyetinin artması sağlanmıştır.

Abstract:
In this study, after giving information about signal intelligence, which is one of the intelligence acquisition methods, the issue of radio direction finding, which is the most important part of signal intelligence, was mentioned and direction finding methods were emphasized. Using the HFSS 15.0 (High Frequency Structural Simulator) program, a microstrip antenna was designed to be used in friendly radio direction finding in order to determine the position of the unit personnel commanded by the commander in line with the needs of the commander at the small military unit level. Firstly, a single patch antenna was designed using the calculated dimensions. As a result of the design, a single patch antenna with return loss (S11) -15,59 dB, gain 4,59 dB, directivity value 4,72 dB, center frequency 9,9 GHz and bandwidth 308 MHz was obtained. By making changes in the designed single patch antenna dimensions, the most ideal antenna was tried to be obtained in terms of the determined criteria. Thus, a single patch antenna with return loss (S11) -24,60 dB, gain 7,49 dB, directivity value 7,57 dB, center frequency 10 GHz and bandwidth 311 MHz was obtained. Secondly, 2x1 patch array antenna design was made by utilizing the optimum single patch antenna dimensions. As a result of the design, 2x1 patch array antenna with return loss (S11) -11,4132 dB, gain 10,2005 dB, directivity value 10,2166 dB, center frequency 10,1 GHz and bandwidth 278 MHz was obtained. As with the single patch antenna, the designed 2x1 patch array antenna was tried to be the most ideal antenna in terms of the determined criteria by changing the dimensions. In this way, 2x1 patch array antenna with return loss (S11) -24,7454 dB, gain 10,2365 dB, directivity value 10,2519 dB, center frequency 10 GHz and bandwidth 458 MHz was obtained. Thirdly, 2x2 patch array antenna design was made by utilizing the optimum 2x1 patch array antenna dimensions. As a result of the design, a 2x2 patch array antenna with return loss (S11) -14,6091 dB, gain 13,7889 dB, directivity value 13,7532 dB, center frequency 10,2 GHz and bandwidth 231 MHz was obtained. As with the single patch antenna and 2x1 patch array antenna, the designed 2x2 patch array antenna was tried to be the most ideal antenna in terms of the determined criteria by changing the dimensions. In this way, 2x2 patch array antennas with return loss (S11) -24,3137 dB, gain 13,2953 dB, directivity value 13,2135 dB, center frequency 10 GHz and bandwidth 264 MHz were obtained. Subsequently, the most ideal single patch, 2x1 patch array and 2x2 patch array antennas are compared with each other Finally, a 2x2 patch array antenna of 5.4x6.5 cm, which was determined to have better values than antennas for evaluation purposes, was integrated into a mounted head of the military mount and the data obtained was intelligently reviewed, instantly transmitted to the commander. As a result, in an area where visibility conditions are low and it is difficult to advance, the small-level military unit commander can determine the direction of his unit personnel, thus plan friendly fires correctly and increase the command and command capability of his unit.