Milimetre-dalga otomotiv radar antenleri

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRONİK-HABERLEŞME EĞİTİMİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: NEŞEM KESKİN

Danışman: Nurhan Türker Tokan

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Günümüz teknolojisinde otomotiv radar antenleri milimetre-dalga frekans bantlarına taşınmıştır. 76-81 GHz frekans aralığı kısa mesafe ve uzun mesafe radar sistemlerinde çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalar ile otonom seyir kontrol sistemi, yaya tanıma ve çarpışma önleme uygulamalarında çeşitli anten çözümleri sunulmaktadır. Bu tez çalışmasında merkez frekansı 79 GHz'de olan 4 GHz bant genişliğine sahip kısa ve uzun mesafe radar antenleri tasarlanmıştır. Antenlerin düşük kayıplı hüzme tarama kabiliyetine sahip, görüş açısı yaklaşık 60° ve 23 dB'yi aşan kazanç seviyelerine sahip olması hedeflenmiştir. Üretim kabiliyetleri göz önünde bulundurularak, yeni anten mimarileri için prototip geliştirme süreçleri ve imalat tekniklerinden detaylı bir şekilde bahsedilmektedir. Bu amaçla otomotiv radarları için dairesel polarizasyonlu entegre ikili lens anten, düzlemsel lens dizisi ve EPS/ENZ metamalzeme içeren horn antenler üzerine çalışılmıştır. Otomotiv radar sensörleri için geniş bantlı, dairesel polarizasyonlu, hüzme tarama kabiliyetine sahip ikili lens odaklama sisteminde karşılaştırma için GO/PO metodu ile çözümleme ve CST benzetimleri kullanılmıştır. Uzatılmış yarıküresel ve plano küresel lens anten yapısına silindirik yapıda bölmeler eklenerek, anten dairesel polarizasyona çevrilmiş ve antenin hüzme tarama kaybı ve eksensel oranının değişimi farklı hüzme tarama açıları için incelenmiştir. Dairesel polarizasyonlu entegre ikili lens anten yapısı 3B yazıcı ile üretilerek test edilmiştir. Otomotiv radar antenleri için önerilen bir diğer anten, düzlemsel yanal anten dizisidir. Tezde önerilen bir diğer otomotiv anteninde metamalzeme kullanılarak otomotiv radar bandında kazancın iyileştirilmesi sağlanmıştır. Kazancı arttırmak için basit, düşük maliyetli, eklemeli imalat teknolojisiyle üretime uygun metamalzeme lens kullanılmıştır. EPS/ENZ bölgelere sahip üç katmanlı metalik ızgaranın horn antenin açıklığına uygulanmasıyla kazançta tüm bant boyunca artış gözlenmiştir. Dalga boyu cinsinden boyutu yarı yarıya küçülen metamalzemeli piramit horn anten yapısı SLS ve FDM yöntemi ile 3B yazıcıda üretilerek test sonuçları ile benzetim sonuçları karşılaştırılmıştır.