Kişisel mobil uydu haberleşme sistemleri için anten tasarımı

Abstract

Uydu üzerinden global mobil kişisel iletişim (GMPCS) sistemlerinin önemi her geçen gün artmaktadır. Teknolojik ve bilimsel gelişmelerin kullanıcılara, uydunun kapsadığı geniş coğrafi bölge içinde ufak el terminalleri ile ucuza iletişim imkanı sunması, bu sistemin kullanımım, diğer haberleşme ağları ile entegrasyonunu ve bu alan için yapılan tasarım çalışmalarını arttırmıştır. Konu üzerinde yapılan çalışmalara katkıda bulunması amacıyla L-bandmda çalışan bir mikroşerit yarık anten tasarımı bu tez çalışmasında sunulmuştur. Uydu üzerinden kişisel haberleşme sistemleri ilk olarak 1960'h yıllarda kullanılmaya başlanmıştır. Diğer haberleşme ağlarına göre çok daha büyük bir coğrafi alanda kullanılan bu sistemlerin sağladığı avantajlardan etkin bir şekilde yararlanabilmek için sağlıklı bir uydu-yeryüzü bağlantısı kurulmalıdır. Özellikle mobil uygulamalar için tercih edilen kişisel uydu haberleşme sistemlerinde, donanınım en önemli elemanı antenlerdir. Kapsanan coğrafi alan içinde, mobil uygulamanın kullanıldığı çevre şartlarına ve fiziksel kısıtlamalara uygun, maaliyeti düşük, kesintisiz ve güvenilir iletişim garantisi veren bir antene ihtiyaç duyulur. Mikroşerit yarık antenler, kişisel mobil uydu haberleşme sistemlerinin gereksinimlerini karşılayabilecek anten yapılarından biridir. Mikroşerit antenler kompakt, düşük profilli, kolay üretilebilir olmaları ve dairesel polarizasyonlu çokyönlü paternde tasarlanabilmeleri nedeniyle birçok kablosuz uygulamada tercih edilir. Bu antenlere çeşitli en ve boyda açılacak yarıklar sayesinde ise, yapının en büyük dezavantajı olan bantgenişliği problemi çözümlenmiştir. Tasarım ortamının sunduğu imkanlar dahilinde, tasarlanan mikroşerit yarık antenin benzetimleri yapılmış ve benzetim sonuçlan değerlendirilerek, yapılan çalışma benzerleri ile karşılaştırılmış, antenin kullanım alanları belirlenmiştir.

Global Mobile Personal Communication via Satellite (GMPCS) are widely used in today's telecommunication systems. Growing demand for satellite based telecommunication solutions and personal communication system designs in many branches of the telecommunication market, make these systems more essential. Recent advantages in technological developments, make GMPCS systems to become more extensively used by subscribers via small hand terminals in a large coverage area. Not only for electronic equipment manufacturers but also for design and research groups, personal satellite communication systems are becoming more attractive as a research and development project, simply because of that, the projections made for the next few years are pointing the demand for more useful and compact personal communication systems. Considering these requirements as design criteria and planning to support the releated research studies done on the subject, a microstrip slot antenna is introduced in this thesis. GMPCS systems was used in the early 60's, performing operation over a large geographical area, compared with other communication systems. This advantage of coverage could be utilized with a robust ground-satellite link. The most important part of satellite link, especially in mobile applications, is antenna. There is a great requirement of antenna that is suitable to environmental conditions and physical limitations, cheap and guarantees continous communication in all over the coverage area. Microstrip slot antenna topology is a good candidate to cover mobile personal communication system requirements. Microstrip antennas are prefered during design procedure on most of wireless applications due to their compact, low profile, easy manufacturing properties and achieving omnidirectional radiation pattern easily. By creating slots of suitable length and width on microstrip substrate, the designer can also overcome the main drawback of microstrip antennas; bandwidth problem. New type microstrip slot antenna was simulated during design procedure. The simulation results were evaluated and the usage areas were discussed with comparing same class of antennas.