Yarıklı Mikroşerit Yama Anten Dizaynı

Abstract

Bu çalışmada, mikroşerit beslemeli dikdörtgensel yama anten tasarımına odaklanılmıştır. Konvansiyonel mikroşerit yama antenin boyutları, iletim hattı metodu formülasyonları ile, dielektrik profilin türü, yüksekliği ve operasyon frekansı belirtimleri üzerine hesaplanmıştır. Yamanın ve dielektrik profilin boyutları değiştirilmeden, yama üzerinde oluşturulan yarıklar optimize edilerek rezonans frekansı, farklı operasyon bandlarına kaydırılmış, ek rezonans frekansları oluşturularak, yapıya dual-band operasyon kabiliyeti kazandırılmıştır. Antenlerin dizayn, optimizasyon ve similasyonu için HFSS paket programından faydalanılmıştır. Yarıkların mikroşerit yama antenler üzerindeki etkisini gözlemleme amacıyla, mevcut yapılar modifiye edilmiş; dört farklı yarıklı yama anten tasarlanarak, rezonans frekansı, band genişliği, yönlendiriciliği, ışıma verimliliği, kazancı ve hüzme genişliği değerleri incelenmiştir. Tasarım esnasında, mikroşerit hat ile yama arasında yüksek verimde güç transferini sağlayabilmek için besleme yarıkları vasıtasıyla giriş rezonans empedans değeri mikroşerit hattın karakteristik empedansına dönüştürülerek, empedans uygunlaştırması yapılmıştır. Empedans uygunlaştırmasının analizi için, yamanın giriş empedansı, iletim hattı duran dalga oranı ve geri dönüş kaybı değerlerinin frekans bandındaki değişimi incelenmiştir. Sonuç olarak, konvansiyonel yamanın boyutları değiştirilmeden, yama üzerinde oluşturulan yarıkların şekil, boyut ve konumu optimize edilerek farklı parametrik özelliklere sahip anten dizaynları yapılmış, parametrik performansları tartışılmıştır.

In this project, rectangular patch antennas fed by microstrip line, have been focused. Dimensions of the convantional rectangular microstrip patch have been calculated by using transmission line method formulations on the specifications of substrate type (dielectric constant) , substrate height and operation frequency. Resonance frequencies have been shifted to another operation bands by optimizing the slots were constructed on the patch but not changing the dimensions of the patch and the substare and dual band operation ability have been provided by creating addition resonance frequnecies whereby the explained technique. Ansoft HFSS packet software have been used for design, optimization and simulation of the antennas. Four different antennas have been designed by being modified the available patch, to investigate the effects of slotted constructions on microstrip patch antennas and resonance frequency, bandwidth, directivity, radiation efficiency, gain and beam width values have been investigated and discussed. In the course of the design, empedance matching have been performed by inset feed notches, converting resonant input empedance value to characteristic empedance value of the microstrip linet o be able to transfer the power between microstrip line and patch antenna efficiently. Empedance matching success have been analysed by input empadance, voltage standing wave ratio and return loss variations on the patch and microstrip line. Consequently, Antenna designs which has different parametric specifications, have been performed, by being optimized shape, dimension and position of the slots which had been constructed on the patch and its results have been discussed.