Mobil haberleşmedeki mikroşerit anten tasarımı

Abstract

Genel olarak haberleşme bilginin bir noktadan diğer bir noktaya aktarımı olarak bilinir. Mobil haberleşme sistemlerinde bilgi aktarımı, veriyi elektromanyetik bir dalgaya dönüştürerek elde edilir. Elde edilmiş bu dalga taşıyıcı rolünü oynar. Modüle edilmiş veya elektromanyetik bir dalgaya dönüştürülmüş taşıyıcı, varış noktasına ulaştığında sinyal demodüle edilerek yeniden veriye ulaşılır. Bu erişim kablolu ya da kablosuz, yani antenler ile, iki farklı şekilde yapılır.Günümüzde haberleşme bağlantılarının en önemli bileşenlerini antenler oluşturmaktadırlar. İlk anten 1877 yılında Hamburg'lu bilim adamı Profesör Heinrich Rudolf Hertz tarafından icat edildi. Anten teorisindeki gelişmeler bu tarihten itibaren gelişmeye devam etti. Bu alandaki ilerlemeler günümüzde bile devam etmektedir. Antenler elektronik iletişim sistemlerinin vazgeçilmez bir unsuru olduğu için, elektronik mühendislerinin bu alanda iyi bir bilgi sahibi olmaları zorunludur.WIFI ve WIMAX gibi yeni nesil teknolojiler mobil cihazlarda kullanılması için, mikroşerit antenleri tercih etmekteler. Mikroşerit antenler sahip oldukları geometri, hafiflik, üretim zamanındaki ucuzluk ve kolay monte edilebilirliği nedeniyle en popüler anten tiplerindendir. Tüm bu sistem, bütün yanal yüzeyi açık olan bir rezonatördür. Mikroşerit antenlerin anten yapıları içerisinde önemli bir gelişme ve yenilik sağlamasının en temel sebebi daha çok elektriksel olmayan özelliklerinden kaynaklanmasıdır. Mikroşerit antenler düşük bir ağırlığa ve küçük ölçütlere sahiptir. Mikrodalga tümleşik devrelerine (MIC) rahatlıkla uyum sağlayabilirler. Devre elemanlarıyla aynı dielektrik katmanı paylaşabilmeleri ve küçük olmalarından dolayı kolayca entegre devre yapılara uyum sağlayabilir ve cihazların boyutlarında büyütülme gibi zorunluluk yaşatmazlar. Eğer fabrikasyon giderleri ve malzeme engelleyici değilse sistem çok ucuza mal edilebilir. Elektriksel performansına bakıldığında temel mikroşerit antenler tel veya açıklık gibi geleneksel anten sistemleriyle karşılaştırıldığında, yüksek besleme devre kayıpları, dar band genişliği, düşük çapraz polarizasyon ve düşük güç kontrol kapasitesi gibi dezavantajlara sahiptirler. Bunlar araştırmalardaki performansı ve uygulama alanlarını kısıtlar. Yakın zamanda yapılmakta olan çalışmalar analiz aşamasında dikdörtgen ve dairesel geometriler için kullanılan transmisyon oyuk modeli, hat modeli, tam dalga analizi gibi gelişmekte olan uygulamalar üzerine odaklanmıştır.Çalışmanın amacı olarak, mobil haberleşme için uygun görülen mikroşerit antenin özelliklerine bakılmış, küresel konumlama sistemi (GPS), kablosuz yerel alan ağları (WLAN) ve kablosuz geniş alan ağları (WIMAX) teknolojilerinde çalışabilecek çok bantlı anten tasarlanmıştır.

In general, communication is known as the transfer of information from one point to another. Information transfer in mobile communication systems is achieved by converting the data into an electromagnetic wave. This acquired wave plays the carrier role. When the carrier, which has been converted to a modulated or electromagnetic wave, reaches the destination, the signal is demodulated and reached again. This access is made in two different ways, with wired or wireless, with antennas.Today, the most important components of communication links are antennas. The first antenna was invented in 1877 by the Hamburg scientist Professor Heinrich Rudolf Hertz. The developments in antenna theory have continued to evolve since this date. Progress in this area continues even today. Since antennas are an indispensable element of electronic communication systems, it is imperative that electronic engineers have good knowledge of this field.New generation technologies such as WIFI and WIMAX will prefer to use microstrip antennas for use on mobile devices. Microstrip antennas are the most popular antenna types due to their geometry, light weight, low cost of production time and easy mounting. This whole system is a resonator whose entire lateral surface is open. Microstrip antennas are the main reason for significant improvement and innovation within antenna structures due to their non-electrical properties. Microstrip antennas have a low weight and small dimensions. They can easily adapt to microwave integrated circuits (MIC). Because they are small and they can share the same dielectric layer with the circuit elements ve they can easily adapt to the integrated circuit construction and do not have to be enlarged in size. If the fabrication costs and materials are not obstructive, the system can be very cheap. In terms of electrical performance, basic microstrip antennas suffer from disadvantages such as high feed-in circuit losses, narrow bandwidth, low cross-polarization and low power control capability when compared to conventional antenna systems such as wires or openings. These limit the performance and application areas of the research. Moreover, it is difficult to perform analysis of microstrip antennas due to the presence of the dielectric bottom layer supporting the conductors. Recent studies have focused on developing applications such as the transmission cavity model used for rectangular and circular geometry analysis, line model, full wave analysis.The aim of the study is to design a multiband antenna which can be operated in global positioning system (GPS), wireless local area network (WLAN) and wireless wide area network (WIMAX) technologies and has been looked at as a suitable microstrip antenna for mobile communication.