Çok Demetli Anten Sistemleri

Abstract

Bu tezde antenlerin temel özellikleri incelenmiş ve tek merkezli çok demetli anten sistemlerinin MIMO sistemlerinde kullanılan çok merkezli anten sistemleriyle elde edilen başarımlarının sağlanabileceğinin gösterimi hedeflenmiştir.Bu tezde asıl üzerinde durulan nokta ise tek merkezli bir antene birden fazla besleme girişi tahsis ederek çok demetli ışıma paternine sahip bir anten sistemi oluşturmaktır. Genel bir yöntemle tezi incelediğimizde, anten parametreleri, MIMO anten sistemleri ve çeşitleme, besleme teknikleri, birden fazla beslemeye sahip antenler ve bu antenlerle ilgili yapılmış uygulamalar görülmektedir. Teorik sonuçları pratik sonuçlarla karşılaştırmak ve bu sonuçlar arasında yorum yapabilmek için iki farklı frekans bandında çalışan anten için benzetim yapılmıştır. Bu yapılan benzetimlerdeki antenlerin bir tanesi UMTS’in işaret alım bandında(1920-1980MHz) ışınım yaparken diğeri ise ISM bandında(2400-2483 MHz) ışınım yapmaktadır. Antenlere iki tane besleme portu verilerek her iki benzetim için s parametreleri, korelasyon katsayısı ve ışıma paternleri incelenmmiştir. S parametrelerine baktığımızda antenin ışıyıp ışımadığını ve bir porttan gönderilen işaretin diğer porttan gönderilen işareti etkileyip etkilemeyeceği belirlenebilir. Korelasyon katsayısının değerini hesaplayarak tasarlanan antenin ilgili frekans bandında MIMO anten performansına ulaşıp ulaşmayacağımız değerlendirilebilir. Işıma paternini incelediğimizde ise antenin hangi düzlemde ışınım yaptığı ve polarizasyon türünü belirleyebiliriz. Giriş kısmında tezin amacı ve kapsamı incelenmiştir.Takip eden diğer bölümde ise anten parametreleri anlatılmıştır.Tezin üçüncü bölümünde ise MIMO antenlerden bahsedilmiştir.Daha sonraki bölüm çok besleme için gerekli parametreleri içermektedir.Beşinci bölümde ise örnek tasarımlar gösterilmiştir.Sonuç bölümünde ise bütün bu parametreleri inceleyip benzetim sonuçlarını birleştirdiğimizde tasarlanan antenin ilgili frekans bandındaki performansını yorumlamak mümkündür. Bu sayede tek bir antende birden fazla besleme portu kullanarak MIMO sistem performansına nasıl erişilebildiğini anlayabiliriz.

In this thesis, the basic properties of the antennas are examined and it’s purposed that the indication of the performance which is acquired from multi centered antenna systems that is used in MIMO systems can be equal with one centered multi beam antenna system.The main emphasized point is to constitute an antenna system which has multi beam radiation pattern, by providing more than one feed to one centered antenna. When we analyze the thesis as a common way, antenna parameters, feeding techniques, the antennas which has more than one feed and the application of those antennas are seen. In order to compare theoric results with practical results and to be able to interpret between these results, the antennas which are radiating in different frequency bands are simulated. One of the antennas in these simulations which radiates in the UMTS uplink band(1920-1980 MHz) while the other one radiates in ISM band(2400-2483MHz). By providing two feed ports to antennas, s parameters, correlation coefficient and the radiating patterns are examined for each of the two simulation. When we study s parameters it can be determined that the antenna either radiates or not and the signal which is sent from one port to another either effects each other or not. By calculating the value of the correlation coefficient, it can be evaluated that we can either reach or not the MIMO antenna performance in the related frequency band of designed antenna. When we examine the radiation pattern we can determine in which plane that the antenna radiates and the which polarization type that the antenna has. At the introduction chapter the purpose and the concept of thesis is examined.In the following chapter, antenna parameters are mentioned.In the third chapter of the thesis, MIMO antennas are talked about. The next chapter includes the parameters which are necessary for multi feeds. In the fifth chapter the sample designation are indicated.In the final chapter, when we examine and combine all the simulation results, it is possible to interpret the antenna performance in the related frequency band. Thanks to this, by providing more than one feed in one antenna, we can see how it can be reached to the MIMO performance.