5G haberleşme uygulamaları için milimetre dalga boylu yama antenlerin tasarım ve üretimi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BARIŞ GÜRCAN HAKANOĞLU
Danışman: Mustafa Türkmen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında milimetre dalga (mm-dalga) spektrumu için yeni yama anten yapıları araştırılmıştır. Tasarlanan yama antenler gelenkesel yapıdaki antenlerden band genişliği, geri dönüş kaybı ve akım yoğunluğu gibi karakteristik özellikler bakımından daha üstündür. mm-dalga bandı için 15 GHz, 30 GHz, 37 GHz ve 39 GHz frekansları seçilmiş ve bu frekanslarda hem yeni geometriler önerilmiş hem de antenlerde kullanılan farklı dielektrik malzemeler farklı frekanslar için karşılaştırılmıştır. 30 GHz'de yapılan yeni tasarımla 10,75 dB geri dönüş kaybı iyileşmesi ve 46 MHz band genişliği artışına ulaşılmıştır. 15 GHz frekansı için metalik yamada yapılan modellemelere ilaveten bozulmuş toprak yapısı da kullanılmıştır. Oluşturulan yeni tasarımla gelenksel antene göre 27,62 dB geri dönüş kaybı iyileşmesi ve 30 MHz band genişliği artışı elde edilmiştir. 37 GHz ve 39 GHz için yapılan çalışmalarda ise daha yüksek dielektrik sabitli malzeme ile yapılan tasarımlar için anten karakteristiklerinde daha yüksek oranlarda iyileşmeler olduğu bulunmuştur. Ek olarak erken 5G bandları için yeni bir minyatürizasyon yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntemde ayarlama çıkıntısı ekleme tekniği kullanılmıştır ve bu sayede yama antenin kapladığı alanın %50'ye yakın bir oranda azaltılması sağlanmıştır. Ayarlama çıkıntılarının boyu anten boyutları ve dolaysıyla çalışma frekansı ile ilişkili seçilmiş ve böylece farklı frekanslarda da yöntemin uygulanabilirliği artırılmıştır. Bu özellik ile yapılan çalışma literatürde yer alan diğer çalışmalardan ayrılmaktadır. Anahtar Kelimeler: 5G, kablosuz haberleşme; milimetre dalga boyu; mikroşerit yama antenler; milimetre dalga spektrumu; 5G frekansları