Radomlu, dairesel polarizasyonlu L1 bant GPS VE GNSS anteni tasarımı

Abstract

Tez içeriğinde radom ile kaplanmış geniş L1 bant frekans aralığında çalışabilen GNSS anten ve L1 bant frekansında çalışabilen GPS anten tasarımı, analizi ve üretimi anlatılmıştır. Üretilen antenlerin ölçüm sonuçları bilgisayar ortamında yapılan simülasyon çalışmaları ile karşılaştırılmıştır. Tasarım aşamasında doğrusal polarizasyona sahip dar bant GPS yama anten tasarımından başlanarak, geniş bant dairesel polarizasyona sahip GNSS yama anten tasarımına ulaşılmış ve tercih edilen yöntemler karşılaştırmalı simülasyonlar ile analiz edilmiştir. Son olarak yama antenler radom malzeme ile kaplanmış; anten parametrelerinde yaşanan değişimlere göre radomlu anten için tasarım son haline getirilmiştir. Geniş bant mikroşerit yama anten elde etmek için kalın alttaş malzeme kullanımı tercih edilmiştir. Bu yöntem farklı kalınlıklar ve farklı alttaş malzemeler için bilgisayar tasarım ortamı olan CST ile analiz edilmiş; sonuçlar yorumlanmıştır. Kalın alttaş kullanımının dairesel polarizasyon tekniklerinden köşe kesme yöntemine olan etkileri ve besleme noktasının değişmesine olan etkileri simülasyonlar ile incelenmiş ve yorumlanmıştır. Dairesel polarizasyona sahip anten için istenen frekans bandında eksenel oran değerlerinin kalınlık, köşe kesim miktarı ve anten boyutları ile değiştiği incelenmiştir ve gerekli düzenlemeler yapılarak simülasyon analizlerinde tasarım son aşamaya getirilmiştir. Üretimi yapılan teflon malzeme radom kaplamaya ek olarak antenler farklı radom malzemeleri ile kaplanmış; radom malzemesinin ve radom yama arasındaki mesafenin anten parametrelerine ve tasarımına olan etkileri incelenmiştir.

In this thesis design, analysis and production of the radome covered GNSS antenna which can be used in the wide L1 band frequency range and the radome covered GPS antenna which can be used in L1 band frequency are explained. The measurement results of the produced antennas were compared with the simulation studies in computer environment. Starting from the narrow band GPS patch antenna design with linear polarization in the design phase, GNSS patch antenna design with wide band circularly polarized has been reached and preferred methods have been analyzed by comparative simulations. Finally the patch antennas are covered with radom material; according to the changes in the antenna parameters, the design for the radome antenna was finalized. To obtain a broadband microstrip patch antenna, thick and different substrates was preferred. This method has been analyzed by CST, which is a computer design environment, for different thicknesses and different substrate materials, and the results have been interpreted. The effects of thick substrate usage on the perturbation patch from edge and on the change of the feed point were examined and interpreted by simulations. For the circularly polarized antenna, it has been investigated that the axial ratio values in the desired frequency band are changed with thickness, perturbation amount and antenna dimensions, and the necessary arrangements have been made and the design is brought to the final stage in simulation analysis. In addition to the teflon radome, antennas were simulated with other radome materials with different dielectric constants. Effects of radome material and effects of distance between radome and the patch on antenna parameters are analysed with CST.