Çeşitli bantlarda minyatürize tel anten tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Çeşitli bantlarda tel anten tasarımı ve minyatürize etme teknikleri kullanılarak, kullanım sahasına uygun elektriksel parametreleri sağlayabilen, mekanik ihtiyaçlara uygun şekilde boyutlandırılabilen antenlerin üretimi yapılmıştır. Tez kapsamında, kamu güvenliğinde ve sivil uygulamalarda sıklıkla kullanılan 3 farklı frekans tercih edilmiştir. Kamu güvenlik uygulamaları, meskûn mahal haberleşme uygulamaları, uzaktan kontrollü akıllı otomasyon ve sayaç okuma sistemlerinde kullanılan 168-174 MHz (very high frequency) VHF anten tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Sivil uygulamalarda kablosuz internet (WiFi) uygulamalarında, askeri uygulamalarda insansız hava araçları başta olmak üzere birçok alanda kullanılan merkez frekansı 2.4 GHz olan anten tasarımı ve minyatürize teknikleri uygulanmıştır. Son olarak da, endüstride çok sık kullanılan 868 MHz için dipol tel anten minyatürleştirme konusunda tasarım ve üretim gerçekleştirilmiştir.Tez süresince anten minyatürize teknikleri, VHF bantlarda anteni küçülterek uygulamalara ergonomi ve kullanım kolaylığı sağlaması için kullanılmıştır. Üretilen antenlerde, uygun frekansta çalışan alıcı ve verici çifti ile tasarlanan antenin haberleşmedeki katkısı saha ölçümleri ile doğrulanmıştır. Bu ölçümlere ek olarak laboratuvar ortamında 1 MHz - 600 MHz sinyal güç dedektörü kullanılarak anten performansının empedans ile ilişkisi ölçülmüştür.

Various types of wire antennas are designed utilizing miniaturization techniques. Antennas are manufactured so as to provide electrical parameters suitable for the user needs, and also suitable for mechanical and environmental conditions of real-life applications. Throughout the thesis work, three different frequencies, which are frequently used in public, security and civil applications, are preferred in the designed antennas. The first design is carried out at 168-174 MHz VHF band. This band is typically allocated for public security applications, residential area communication applications, remote-controlled smart automation and meter reading systems. The second design is carried out at the 2.4 GHz band, which is used in many areas, especially in unmanned aerial vehicles in civil applications, wireless internet applications (WiFi) and military applications. Finally, the third design is carried out at 868 MHz band, which is very frequently used in the industry. The dipole wire antennas are fabricated with utilization of some miniaturization techniques for the 868 MHz band. During the thesis, antenna miniaturization techniques have been used to provide ergonomics and ease of use to applications by making the antennas smaller in VHF bands. The contribution of the designed antenna is observed in an open area measurement setup employing a receiver and transmitter pair operating at an appropriate frequency. In addition to these measurements, the relationship between antenna performance and impedance is measured by using a 1 MHz - 600 MHz signal strength detector in the laboratory environment.