Evre Kaydırımlı Mikroşerit Yama Anten Dizili Ku Band Alıcı Tasarımı

Abstract

Ku bandında uydu yayınlarını izlemek için kullanılabilecek ucuz, kolay kullanılabilen, küçük ve verimli bir alıcı sistemi tasarım çalışması yapılmıştır. Sistem farklı boylamlarda yerleştirilmiş bulunan yer sabit yörüngeli uyduları fiziksel sabit durumda, elektronik olarak ışın demetini kaydırarak, alıcı sisteme ilgili TV/Data işaretleri aktarabilecek yetenektedir. Sistem aynı zamanda hareketli (deniz üstü vb.) alış noktalarında da bazı eklemelerle, uydu işaret alışında da kullanılabilecektir. Bu çalışmada hem elektromagnetik hem de elektronik devre gerçekleştirimindeki zorluklar ve uygulamada karşılaşılan sorunlara ilişkin çözüm yöntemleri üzerinde durulmuştur. Uydu alıcı anten sistemlerinde ilk defa mikroşerit yama anten dizileri ve evre kaydırıcılarıyla, yatayda sürekli aktif demet kaydırımı ve düşeyde sabit demetli tasarım gerçekleştirilmiş ve benzetimlerle doğrulanmıştır. Bu işlemin gerçeklenmesi için yeni besleme, evre kaydırma ve kuvvetlendirici kullanım şekilleri uygulanmıştır. Bir evre kaydırım denetim devresi de gerekli evre değişimini sağlayabilmek için tasarlanmıştır. Sonuç olarak, Ku bandında TV/data yayınlarını alabilmek için küçük, kolay kullanılabilen ve verimli uydu alıcı sistemi tasarımı gerçekleştirilmiştir. Sistem farklı boylamlarda bulunan yer sabit yörüngeli doğrudan yayın uydularından, fiziksel sabit durumunda, elektronik olarak tarama yaparak işaret alma yeteneğine sahiptir. İlk defa bu tez çalışmasında elektromanyetik ve elektronik gerçekleştirme zorlukları birlikte değerlendirilmiş ve çözüm tekniği tasarlanmış ve sunulmuştur.

A receiver system design study has been realized in Ku band to receive satellite TV and data broadcast, that is easy to use, low cost and small dimensions. The system is capable of receiving TV/Data signals from satellites located in different longitudes in geosynchronous orbit, by just steering the radiation beam but not the physical fixed antenna. It can also be used in the mobile satellite receiving applications (on land and sea vehicles) with some additional parts. In this study both electromagnetic and electronic difficulties and problems to realize the system are considered at the same time. Continuous active beam steering in the horizontal and fixed beam in the vertical axis is designed and verified by the simulations in microstrip patch antenna arrays with phase shifters for the fist time in the satellite receiving systems. In order to realize this feature, new feeding, phase shifting and amplifying techniques are applied. A phase shifter control circuit is also designed in order to obtain the phase variance. Consequently, a small, easy to use and efficient satellite receiving antenna system in Ku band is realized to receive TV/Data broadcast. System is capable of receiving signals from direct broadcasting satellites located on different longitudes, by staying physically stable but electronically rotated. It is also possible to use this system in mobile applications like land or sea vehicles. For the first time in this thesis study the difficulties of both electromagnetic and electronic realization issues are considered and the solution technique is designed and introduced.