Asimetrik Eş Düzlemsel Vivaldi Anten Tasarımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Fakültesi, Elektronik Ve Hab.Müh.Böl, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Recep Baş

Danışman: Ahmet Kızılay

Özet:

Haberleşme  teknolojilerinin  gelişmesiyle  antenlere  olan  ihtiyaç  gün  geçtikçe
artmaktadır. Günümüzde kullandığımız neredeyse her teknolojik alette karşımıza
çıkan antenlerde performans kaybı olmadan boyut küçültme (minyatürleştirme)
çalışmaları yapılması bir gereklilik haline gelmiştir.  
Bu çalışmada 200 MHz ile 2.5 GHz arası çalışan geniş bantlı bir anten tasarımı
amaçlanmaktadır. Bu frekans aralığında çalışmaya uygun olması, üretim kolaylığı
ve  geniş  bant  özelliklerinden  ötürü  bu  çalışmada  Vivaldi  antenler  üzerinde
durulmuştur.  
Bu çalışmanın ilk aşamasında literatürde kullanılan Vivaldi anten türlerinden biri
olan eş düzlemsel Vivaldi anten ile bu frekans aralığı için bir tasarım yapılmıştır.
Bu  tasarımdaki  antenin  alt  kesim  frekansı  200  MHz  olduğundan  dolayı  anten
ölçüleri oldukça büyük çıkmıştır. Düşük frekanstan dolayı antende oluşan boyut
dezavantajlarını gidermek adına parametrik analizler yapılmıştır.  
Parametrik  analizler  sonucu  anten  boyutu  küçülmüş  ancak  istenen  geri  dönüş
kaybı  değerleri  elde  edilemeyince  antende  bulunan  eksponansiyel  eğriler  de
parametrik analize dahil edilmiştir.

İki eğri farklı katsayılarda seçilerek asimetrik eğriler elde edilmiştir. Bu özelliklerle
elde edilen ve eksponansiyel eğrileri asimetrik olan anten, asimetrik eş düzlemsel
Vivaldi anten olarak adlandırılmıştır.
Ölçüleri ilk  tasarlanan  yapıya  göre  yaklaşık %33  daha  küçük  olan  asimetrik  eş
düzlemsel Vivaldi anten ve geleneksel eş düzlemsel Vivaldi antenin simülasyon
sonuçları  karşılaşırıldığında  sonuçların  kazançta  bir  miktar  düşüş  olmasına
ragmen geri dönüş kaybında büyük oranda benzerlik gösterdiği görülmüştür.
Simülasyon  sonuçlarını  doğrulamak  adına  antenin  geri  dönüş  kaybı  ve  ışıma
örüntüsü testleri yapılmıştır. Geri dönüş kaybı grafiği simülasyonla büyük oranda
benzerlik  göstermiş,  ışıma  örüntülerinde  ise  antenin  hüzme  yönlerinin  hemen
hemen aynı olduğu görülmüştür.