Yönlü Anten ve Anten Dizileri İçin Geniş Bantlı ve Geniş Tarama Açılı Doğrusal 45° Polarizör Tasarımı


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: KORAY SÜRMELİ

Danışman: Ahmet Kızılay

Özet:

Radar sistemlerinde, yön bulma sistemlerinde ve elektronik karşı taarruz sistemlerinde hedeflerin polarizasyonlarının farklı olmasından dolayı antenlerin tüm polarizasyondaki sinyalleri alması istenmektedir. Doğrusal 45° polarizasyona sahip olan antenler hem yatay polarizeli, hem düşey polarizeli hem de sağ el ve sol el dairesel polarizeli sinyalleri alabilir ve gönderebilirler. Bu nedenle doğrusal 45° polarizeli antenler yukarıda bahsedilen sistemler için uygun olmaktadır. Ayrıca 5G mobil sistemlerinde polarizasyon çeşitliliği sağlamak amacıyla doğrusal 45° polarizeli antenler kullanılmaktadır. Tez kapsamında, yönlü anten ve anten dizileri için doğrusal polarizeli (yatay veya düşey polarizeli) bir antenin polarizasyonunu, doğrusal 45° polarizasyona çeviren bir polarizör tasarımı gerçekleştirilmiştir.

Tasarlanan bu polarizör ile tek bir polarizasyondaki sinyalleri alıp gönderebilen bir anten yatay, düşey ve dairesel polarizasyona sahip sinyalleri alıp gönderme yeteneğine sahip olmaktadır. Polarizör, geniş bir empedans ve ışıma diyagramı bant genişliğine sahip olabilmesi amacıyla çok katlı olarak tasarlanmıştır.

Polarizörü oluşturan her bir katta metalik şeritler yer almaktadır ve her bir kattaki şeritler farklı bir açısal oryantasyona sahiptir. Tez kapsamında, polarizörün teorik altyapısı incelenmiş ve tasarım denklemleri verilerek bu denklemlerin kullanıldığı ilgili parametrelerin hesapları gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan polarizörün performansını test edebilmek amacıyla iki farklı frekans aralığında çalışan standart kazançlı horn anten, geniş bantlı horn anten ve katlı yama anten dizisi tasarlanmış ve polarizör tasarlanan bu antenlerin önüne yerleştirilerek benzetim çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Benzetim çalışmalarında tam dalga çözüm yapan elektromanyetik benzetim programı kullanılmıştır. Benzetim çalışmalarının ardından tasarımı gerçekleştirilen polarizör ile tasarımı gerçekleştirilen standart kazançlı horn antenler, geniş bantlı horn anten ve katlı yama anten dizisi üretilmiştir. Üretilen polarizör ve antenlerin geri dönüş kaybı ile ışıma diyagramı ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ölçümler küresel yakın alan ölçüm sisteminde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar grafikler halinde verilmiştir. Ölçüm sonuçları polarizörün hem yönlü antenler için hem de yönlü anten dizileri için polarizasyonu başarılı bir şekilde doğrusal 45° polarizasyona dönüştürdüğünü göstermektedir. Ayrıca ölçüm ve benzetim sonuçlarının birbirlerine oldukça yakın olduğu gözlenmiştir.