Yüksek kazançlı antenlerin tasarım, üretim ve karakterizasyonu

Abstract

Bu tez çalışmasında C-bant’ta çalışan çeşitli türde yüksek kazançlı yönlü antenlerin tasarımı, ardından üretim ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Tasarımı gerçekleştirilen antenlerden ilki, 5-6 GHz aralığını kapsayacak şekilde VSWR değerleri optimize edilmiş, bir ucundan RF prob ile uyarılan, diğer ucu ise açıkta bırakılıp ışıtılan bir dalga kılavuzudur. Daha sonra bu dalga kılavuzu, bir çanak yapısının odağına oturtulan metal plakayı (splash plate) aydınlatarak, C-bant reflektör anten tasarımı gerçekleştirilmiştir. Son olarak da, sahada kullanımı çanak antenlere göre çok daha ergonomik olan, bir panel içine oturtulmuş 16 elemanlı (4x4) dizi anten tasarımı yapılmıştır. Tezin ilk kısmında yönlü ve yüksek kazançlı antenlere odaklanacak şekilde anten temelleri verilmiştir. İlerleyen bölümlerde, her biri ayrı bölümler olacak şekilde sırasıyla dalga kılavuzu teorisi, bu teorinin anten tasarımındaki kullanımı ve tasarım süreci, akabinde çanak anten teorisi ve tasarım süreci ve son olarak da dizi anten teorisi ve 16 elemanlı dizi anten tasarım süreci detaylı şekilde verilmiştir. Yine her bölümde ilgili anten türünün üretim detayları ve ölçüm sonuçları detaylı şekilde verilmiştir. Tezin son bölümünde, tezle ilgili sonuçlar derlenmiş, gelecekte konu ile ilgili potansiyel olarak gerçekleştirilebilecek konular ile ilgili görüş ve öneriler sunulmuştur.

In this thesis, the design, production and characterization of various types of high-gain directional antennas operating in the C-band were carried out. The first of the designed antennas was a waveguide with optimized VSWR values to cover the 5-6 GHz range, excited with an RF probe at one end, and left open and illuminated at the other end. Then, A C-band reflector antenna design was realized by this waveguide illuminating a metal plate (splash plate) placed at the focus of a dish structure. Finally, a 16-element (4x4) array antenna design was manufactured in panel form, which is much more ergonomic than dish antennas for field use. In the first part of the thesis, antenna fundamentals were given, focusing on directional and high-gain antennas. In the following sections, waveguide theory and the use of this theory in antenna design is discussed. Subsequently, dish antenna theory, the design and manufacturing process in C-band are provided with measurement results. Finally, array antenna theory and the 16-element array antenna design process were given in detail. In the last section of the thesis, the results related to the thesis are compiled, and opinions and suggestions are presented regarding the potential future developments on the subject.