X-bantta çalışan bantdurduran frekans seçici yüzey kullanarak ultra geniş bant mikroşerit antenlerde kısmi kazanç arttırımı

Abstract

Tez çalışmasında, X-bantta çalışan bant durduran Frekans Seçici Yüzeyler (FSY) kullanarak 3,1-10,6 GHz frekans aralığnda çalışan Ultra Geniş Bantlı (UGB) mikroşerit antenlerde belli frekans aralığında kısmi kazanç arttırımı sağlanabileceği gösterilmiştir. Ultra geniş bantlı antenler birden fazla haberleşme bandı için kullanılabilir. Örneğin, aynı anten ile wi-fi, bluetooth, GSM sinyallerini alabilmek mümkündür. Klasik UGB mikroşerit antenlerde kazanç düşüktür, yani, antenin hemen hemen her yöne ışıma yaptığı söylenebilir. Antenin UGB bandı boyunca her yöne ışıma yapmasını istemediğimiz, belli bir frekansta belli bir yönden gelen sinyalleri daha güçlü almak için ilgili frekanstaki kazancını arttırmak ve anteni o frekans bandı için yönlü hale getirmek, UGB içindeki diğer frekanslarda ise tüm yönlü özelliğini korumasını sağlamak için tez çalışmasında önerilen teknik kullanılabilir. UGB antenin kazanç değişimi, 8-12 GHz frekans aralığı için tasarlanan dört farklı frekans seçici yüzey kullanılarak gözlenmiştir. Gerek analiz gerekse ölçüm sonuçları, bant-durduran FSY'lerin UGB haberleşme sistemlerinde, haberleşme sisteminin içerdiği daha dar bir bant boyunca antenin kazancını arttırdığını göstermektedir. Tasarlama aşamasında frekans seçici yüzeylerin karakteristiklerinin TE ve TM modlarında açısal kararlılığa sahip olmalarına dikkat edilmiştir.

In the thesis study, it has been shown that it is possible to achieve partial gain increase at certain frequency range in Ultra Wide Band (UWB) microstrip antennas operating at the 3,1-10,6 GHz frequency range using the X-band band-stop Frequency Selective Surfaces (FSS). Ultra-wideband antennas can be use for more than one communication band. For example, it is possible to receive wi-fi, bluetooth, GSM signals with the same antenna. In conventional UWB microstrip antennas the gain is low, so it can be said that the antenna radiates in almost every direction. We do not want the antenna to radiate in all directions along the ultra-wide band, but to to increase the frequency gain of a particular frequency to receive signals from a particular direction more strongly and to make the antenna directional for that frequency band, in other frequencies within the UWB, the technique proposed in the thesis study can be used to ensure that it retains its all-round feature. The gain variation of the UWB antenna was observed using four different frequency selective surfaces designed for a frequency range of 8-12 GHz. Both analysis and measurement results indicate that the band-stop FSSs increase the gain of the antenna over UWB communication systems and through a narrower band that the communication system contains. It has been paid attention that the characteristics of the FSSs in the design phase have angular stability for TE and TM modes.