1,26 Ghz Rezonans Frekansında Çalışan Çift Tabakalı Yüksek Kazançlı Mikroşerit Dikdörtgen Yama Anten Tasarımı

Bu çalışmada, 1,26 GHz rezonans frekansında çalışan, yüksek kazançlı tek elemanlı, çift taban malzemeli ve hava boşluklu mikroşerit yama anten tasarımı sunulmaktadır. Çift tabaka tekniği, bize anten üretiminde kolay üretim sağlamasının yanı sıra, her iki tarafı bakır olan alt tabaka, bir yüzeyin toprak düzlemi, diğer yüzeyin ise bu çalışma için ihtiyaç durumunda bir yükseltici, dizi anten tasarımlarında besleme ağı tasarlanmasına imkan sağlayarak yeni bir yaklaşım sunmaktadır. Bu tasarımda, yüksek kazanç, dar bant genişliği, düşük yan demet seviyeleri, geniş kapsama alanı ve üretim kolaylığı haricinde düşük maliyetli bir üretim ayrıca hedeflenmiştir. Bunun için, pahalı ve yalıtkan kaybı düşük olan malzemeler kullanmak yerine, kolay temin edilebilen ve ucuz olan iki adet FR4 (Fire Resistant 4) taban malzemesi kullanılmıştır. Bu iki tabaka arası hava boşluğu ile ayrılarak, yalıtkan taban malzeme üzerinde oluşan elektrik alanı yoğunluğu ve etkin dielektrik sabiti azaltılmıştır. Böylece, düşük kayıplı yüksek kazançlı tek eleman mikroşerit yama anten elde edilmiştir. Çalışma, önerilen antenin simülasyon programı (CST Microwave Studio) ile yapılan benzetimini ve yansımasız odada yapılan ölçüm sonuçlarını içermektedir. Elde edilen benzetim sonuçları ile ölçüm sonuçlarının uyumlu olduğugözlemlenmiştir. Önerilen anten, başta canlı tespit radar sistemleri olmak üzere küresel konumlama sistemleri vekablosuz haberleşme sistemleri için kullanımı uygundur.

Anahtar Kelimeler:

Çift tabaka, dikdörtgen yama anten, eş eksenli hat besleme (probe feed) , hava boşluğu, yüksek kazanç.

PDF

___

Gao, S. C., Li, L. W., Leong, M. S. ve Yeo, T.
S., “Analysis of an Hshaped Patch Antenna by
Using the FDTD Method,” Prog. In
Electromagnetics Research, National
University of Singapore, 165–187, 2010.
Aslam, A. ve Bhatti, F. A., “Improved Design of
Linear Microstrip Patch Antenna Array,” in
Proc. 9th Int. Symp. on Antennas
Propagation and EM Theory, 302-306, 29
Kasım - 2 Eylül, 2010.
Chi-Lun Mak, Hang Wong, Kwai-Man Luk,
“High-gain and Wide-Band Single-Layer Patch
Antenna for Wireless Communications,” IEEE
Transactions on Vehicular Technology, Cilt
, No 1, 33- 40, 2005.
Qureshi, A. A., Afzal, M. U., Taqueer, T. ve
Tarar, M. A., “Performance Analysis of FR-4
Substrate for High Frequency Microstrip
Antennas” Proceedings of the China-Japan
Joint Microwave Conference (CJMW), 1-4
Nisan 2011.
Ab Wahab, N., Z. Bin Maslan, Muhamad, W. N.
W. ve Hamzah, N., “Microstrip Rectangular 4x1
Patch Array Antenna at 2.5GHz for WiMax
Application,” in Proc. Second Int. Conf. on
Computational Intelligence, Communication Systems and Networks, 164-168, 28-30
Temmuz 2010.
Shabu, S., James, M., “Comparison of Single
Patch and Patch Antenna Array for A
Microwave Life Detection System,” in Proc.
Conf on Communications and Signal
Processing International, 171-174, 10-12 Şubat
-
Chaturvedi, A., Bhomia, Y. ve Yadav, D.,
“Truncated Tip Triangular Microstrip Patch
Antenna,” in Proc. 9th International
Symposium on Antennas Propagation and
EM Theory (ISAPE), 212-214, 29 Kasım – 2
Eylül 2010.
Balanis, C. A., Antenna Theory, 3rd. Edition
ed. Arizona State University: John Wiley &
Sons, Inc., 722-723, 2005.
Samaras, T., Kouloglou, A. ve Sahalos, J. N.
“Note on The Impedance Variation with Feed
Position of A Rectangular Microstrip-Patch
Antenna,” IEEE Anfennas and Propagation
Magazine, Cilt 46, No 2., 2004.
Pozar, D. M., Microwave and RF Wireless
Systems, 3rd Edition ed. University of
Massachusetts at Amherst: John Wiley &
Sons,Inc.
Lei Bian, Guo, Y. X., Ong, L. C. ve Shi, X. Q.,
“Wideband Circularly-Polarized Patch
Antenna,” Microwave Conference
Proceedings, Asia-Pacific Conference
Proceedings APMC, Cilt 2, 4, 4-7 Aralık 2005.
Khraisat, Y. S. H. ve Olaimat, M. M.,
“Comparison Between Rectangular And
Triangular Patch Antennas Array,” 19th Inter.
Conf. on Telecommunications (ICT), 23-25,
-5 Nisan 2012.
Tangthong, Nipont, Pirajnenchai, Virote, “A
Dual Wideband Cpw-Fed Planar Monopole
Antenna with Single Band Notched Using
Meandered Line,” in Proc. 9th Int.Conf. on
Electrical Engineering/Electronics,
Computer, Telecommunications and
Information Technology, 1-4, 16-18 Mayıs
-
Parmar, P. B., Makwana, B. J. ve Jajal, M. A.,
"Bandwidth Enhancement of Microstrip Patch
Antenna Using Parasitic Patch Configuration,”
in Proc. International Conference on
Communication Systems and Network
Technologies (CSNT), 53-57, 11-13 Mayıs
-
Chi-Lun Mak, Hang Wong, Kwai-Man Luk,
“High-Gain And Wide-Band Single-Layer Patch
Antenna for Wireless Communications,” IEEE
Transactions on Vehicular Technology, Cilt
, No 1, 33-40, 2005.
Wozniak, M., Durka, A., Bugaj, M., Przesmycki,
R., Nowosielski, L. ve Wnuk, M., “Designing
and Optimization of Microstrip Rectangular
Patch Antenna to Work on Human Body,” in Proc. Int. Conf. on Microwave Radar and
Wireless Com., Cilt 2, 752-756, 21-23 Mayıs
-
Ghaderi, M. R. ve Mohajeri, F., “A Compact
Hexagonal Wide-Slot Antenna With Microstrip-
Fed Monopole for UWB Application,” IEEE
Antennas and Wireless Propagation Letters,
Cilt 10, 682-685, 2011.
Aswad, A. K., Abdulrazak, L. F. ve Rahman, T.
A., “Design and Development of High-Gain
Wideband Circularly Polarized Patch Antenna,”
in Proc. IEEE International RF and
Microwave Conf., 109-111, 2-4 Aralık 2008.
Nimbark, V., Korolkiewicz, Q., Lu, E., ve Liu,
L., “Design of A Three Port Feed Matching
Network for A Dual-Band And Dual-Polarized
Rectangular Patch Antenna,” in Proc.
International Conference on Signal
Processing and Communications (SPCOM),
-5, 22-25 Temmuz 2012.
Yildirim, A., Bulent Yagci, H. ve Paker, S., “2.4
GHz High Power Microstrip Patch Antenna
Design and Realization”. in Proc. Electric-
Electronic and Computer Engineering
Symposium (ELECO), Nov. 26-28, 2008.
Ali, M. T., Rahman, T. A., Kamarudin, M. R.,
Md Tan, M. N. ve Sauleau, R., “A Planar
Antenna Array with Separated Feed Lıne For
Higher Gaın and Sidelobe Reduction” in
Progress Electromagnetics Research C, Cilt 8,
-82, 2009.
Lee, R. Q. ve Lee, K. F., “Characteristics of a
Two-Layer Electromagnetically Coupled
Rectangular Patch Antenna” Electron., Lett.,
Cilt 23, No 20, 1070-1072, 1987.
Kala, P., Pant, R., Pattnaik, S. S. ve Saraswat, R.
C., “Analysis of an Electromagnetically Coupled
Stacked Cylindrical-Rectangular Microstrip
Patch Antenna” International Journal of
Microwave and Optical Technology, Cilt 4,
No 1, 2009.