Horn anten performans parametrelerinin lens yapılarıyla iyileştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: UTKU TURAN
Danışman: Nurhan Türker Tokan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Modern kablosuz haberleşme sistemlerinde yönlendirici antenler haberleşme linki için büyük önem arz etmektedir. Yüksek kazançlı olması sebebiyle horn antenler, elektromanyetik uyumluluk testlerinde, radar sistemlerinde, uydu ve uzaktan algılama uygulamalarında sıklıkla tercih edilmektedir. Horn antenin fiziksel boyutu, yüksek kazanç gerektiren uygulamalarda büyük ve ağır bir hal almaktadır. Bu sebeple horn antenlerin fiziksel boyutunu arttırmadan kazancı iyileştirmek önem arz etmektedir. X-bantta çalışan horn antenler WR90 dalga kılavuzu ile uyarılmaktadır. Bu çalışmada, X-band piramit horn antenlerin performans iyileştirmesi için lens yapılarının kullanımı önerilmiştir. Tasarlanan horn antenlerin tam dalga analizi CST Microwave Studio Suite programı kullanılarak yapılmıştır. Piramit horn anten ile 7-20 GHz frekans bant genişliğinde 13-21 dBi aralığında kazanç elde edilmektedir. Tasarımı yapılan horn antenin kazancını iyileştirmek için dielektrik lens ve metamalzeme lens kullanımı önerilmiştir. Dielektrik lens yapısı iki kısımdan oluşmaktadır. Bunlar planoküresel lens ve empedans uydurma katmanıdır. Hava ortamından dielektrik lens ortamına geçiş sınırında oluşan yansımaları azaltmak için planoküresel lensin düzlemsel bölgesi ile dalga kılavuzu arasına dikdörtgen piramit formunda bir empedans uydurma katmanı eklenmiştir. Planoküresel lensin eklenmesi ile horn antenin kazancında, 12 GHz üzerindeki frekanslarda kazanç artışı elde edilmiştir. Planoküresel lensin ve empedans uydurma katmanın horn antenin içerisine yerleştirilmesi ile 1.5 dB 'ye kadar kazanç artışı elde edilmiştir. Horn antenlerin performans iyileştirmesi için uygulanan diğer bir teknik metamalzeme lens ve dielektrik lens kullanılmasıdır. Horn antenin ağız açıklığına eklenen tel formda metamalzeme lens ve metamalzeme arkasında yerleştirilmiş piramit dielektrik lens ile 4 dB'ye kadar kazanç artışı elde edilmiştir. Üretimi yapılan horn antenin ve metamalzemeli horn antenin yansıma katsayısı, radyasyon paterni ve anten kazancı ölçülmüştür.