New wideband mikrostrip feeding slot antenna design and implementation

Abstract

Yeni Geniş Bantlı Mikroşerit Beslemeli Slot Anten Dizaynı ve Uygulaması Özet Bu tezde mikroşerit beslemeli yeni bir genişbantlı slot antenin dizaynı ve uygulamalarından bahsedilmektedir. Abone sayılarının ve veri kapasitesindeki artış genişbantlı komünikasyonu gerektirmektedir. Ultra Geniş Bant (UGB) kendine has özelliklerinden dolayı özellikle komünikasyon sistemleri, radar sistemleri ve konum belirleme uygulamalarında tercih edilmektedir. Geniş bantlı komünikasyonun donanım gerçeklemelerinde karşılaşılan sorunlardan birisi de geniş bantlı anten dizaynı ve üretimidir. Varolan UGB antenler IC fabrikasyona kolay adapte olma özelliklerini taşımamaktadırlar. Geniş bantlı antelerden biride geniş bantlı komünikasyonun gereklerini sağlayan açıklık antenlerdir. Açıklık antenlerin empedans bantgenişliğini arttırma metodlarmdan biriside, anteni mikroşerit tuning stub ile beslemektir. Mikroşerit tuning stub ile slotun şekli anten karakteristiğini direkt olarak etkilemektedir. Bu tezde dört yeni mikroşerit beslemeli slot anten tamtılmaktadn-. Bu antenler bilgisayar simülasyonlanyla dizayn edilmiştir. Antenler PCB üretim metoduyla yapılmıştır. Antenlerin ışıma karakteristikleri ölçülmüştür. Deney sonuçlan, teorik hesaplamalarla örtüşmektedir. Antenlerin lGHz-22GHz frekans aralığında 11 GHz' e varan bant- genişlikleriyle çalıştıkları görülmüştür. Antenlerin tuning stub ile slot boyutlarım değiştirerek ve de üretimi esnasında yüksek frekans metaryali kullanarak, antenlerin daha yüksek frekanslarda çalışması sağlanabilir. Bu tezde bahsedilen tüm antenler geniş bantlı, düşük profilli ve mikrofabrikasyona uygundurlar. Bu antenler UGB komünikasyon uygulamaları yarımda diğer geniş bantlı uygulamalarda da kullanılabilirler. VI

New Wideband Microstrip Feeding Slot Antenna Design and Implementation ABSTRACT This thesis deals with the design and implementation of a new wideband microstrip feeding slot antenna. The increasing demand on high data rates and the increasing number of subscribers require wideband communication. Ultra Wideband (UWB) is preferable in communication systems, radar systems and positioning applications because of its unique characteristics. One of the issues of the hardware implementation of wideband communication is design and fabrication of a wideband antenna. Existing ultra-wideband antennas are not easily adapted to IC fabrication. One of the wideband antennas which satisfy these requirements is the aperture antenna. Best way of increasing impedance bandwidth of an aperture antenna is feeding with microstrip tuning stub. Shapes of the microstrip tuning stub and aperture directly affect antenna characteristics. In this thesis, four new types of microstrip feeding slot antennas are investigated. They are designed by means of computer simulations. We fabricated them using PCB production method and the radiation characteristics were measured. Experimental results are in very good agreement with theoretical calculations. The antennas were demonstrated to work in lGHz-22GHz range with bandwidths of up to 11 GHz. They can be designed to operate at higher frequencies by changing dimensions of the tuning stub and slot and using high frequency substrate material. All antennas which are mentioned in this thesis are wideband, low profile and adaptable to microfabrication. These antennas can be used in other wideband applications besides UWB communication applications.