Çok Genişbant Boyunca Sabit Hüzmeli Besleyici ve Yansıtıcılı Anten Tasarımları
Proje no. 26311 · Durum: Kapanmış (Yayın bekleniyor) · 2023
Özet
<p>Çok genişbant, alıcı/verici sisteme büyük avantajlar sağlar ve aynı zamanda geniş bir frekans aralığının eşzamanlı kullanımına olanak tanır. Özellikle yön kestirim uygulamalarında daha hassas ölçümler için kullanılan antenlerin çok geniş banda ve yüksek kazanca sahip olması gerekmektedir. Bu gereksinimlerin sağlanması; yansıtıcının sabit -10 dB huzme genişliğine sahip ve faz merkezi istikrarlı besleyici anten ile aydınlatılması mümkün olmaktadır. Araştırma kapsamında; 1.5 – 18 GHz bandı aralığında çalışan, sabit -10 dB huzme genişliğine sahip, faz merkezi en fazla %20 kadar değişim gösteren, çift manyalı huni anten (ÇMHA, double ridged horn antenna, DRHA) geliştirilmesi düşünülmektedir.</p><p>Projede önerilen anten tasarımı 3 boyutlu yazıcı ve CNC üretim teknikleri kullanılarak prototipler geliştirilecektir. Ayrıca üretim tekniklerine bağlı yapısal farklılıkların anten ışınım karakteristiğine etkisi gözlemlenecektir.</p><p>Önerilen araştırmanın özgün değer ve özgün katkı sağlayacak olan özellikleri aşağıdaki gibi sıralanabilir:</p><ul><li>E ve H düzlemi için ayrı ayrı belirlenen -10 dB huzme genişliğinin 1.5 – 18 GHz bandında sağlanması, </li><li>Tersine sentez yöntemi ile uygun besleyici anten istemlerinin belirlenmesi</li><li>Hedeflenen huzme genişliğiyle birlikte istikrarlı faz merkezini sağlamak için hızlı optimizasyon tekniklerinin kullanılması,</li><li>3-boyutlu yazıcı ile modellenen tasarım iletken ile kaplanıp test edilerek doğrulanması,</li><li>Yansıtıcıyı tasarlanan anten ile besleyerek yüksek ve sabit ışıma veriminin elde edilmesi,</li><li>Proje sonunda üretilecek anten farklı uygulamalar için de kullanılabilecektir.</li></ul><p><br></p><p>Çok genişbantlı anten yapılarından ÇMHA’ların içerisine açılan oyuklar ile E-düzleminde, kenar duvarlar yerine kullanılan pimler ile de H-düzleminde -10 dB huzme genişliği sabitlenecektir. Ayrıca H düzleminde yan duvarlara eklenecek frekans seçici metamalzeme ile de sabit huzme elde edilmesi planlanmaktadır. ÇMHA yapısının arka odacığı 1.5 – 18 GHz bandında S11 parametresini düşürecek ve yüksek dalga modlarını engelleyecek şekilde farklı geometrilerde tasarlanacaktır. Daha hassas sabit faz merkezi ve huzme genişliği elde etmek için dielektrik lens tasarımı yapılacaktır. Tasarlanan antenin modeli 3-boyutlu yazıcı ile üretildikten sonra iletken boya ile model kaplanıp anten performans ölçümleri yapılacaktır. Böylece anten düşük maliyet ile nihai tasarımından önce değerlendirilebilecektir. Yapılan iyileştirmelerden sonra antenin bilgisayarlı numerik kontrol makinesi (Computer Numeric Control, CNC) veya 3B metal yazıcı hizmeti alınarak üretimi gerçekleştirilecektir. </p><p>Mevcut geniş bant sabit huzme anten tasarımlarının eksik yönleri literatür dikkate alınarak incelenmiştir. Projenin özgün bir nitelikte olması sebebiyle başarılı sonuçlanması durumunda etki faktörü yüksek Q1 dergilerde yayınlanması, hatta ürünün patent alınarak korunması yüksek bir olasılıktır. Literatürden farklı olarak tersine sentez yöntemi yenilikçi optimizasyon teknikleri kullanılarak yansıtıcıyı beslemeye uygun anten istemlerinin ve parametrelerinin belirlenmesi sağlanacaktır. Ayrıca, hedeflenen huzme genişliğiyle birlikte istikrarlı faz merkezini sağlanarak yansıtıcı için en uygun besleyici tasarımı literatürdeki antenlerden daha geniş bantta sistematik olarak gerçekleştirilecektir. Araştırma aşamaları; ilk 12 aylık kısımda ÇMHA tasarımı, optimize edilmesi, sonraki 8 aylık kısımda ise tasarlanan antenin üretimi, ölçümleri ve çıkan sonuçlara göre tekrar optimize edilmesiyle birlikte son 4 aylık kısımda ise yansıtıcı ile birlikte benzetimi ve ölçümler ile doğrulanması olarak belirlenmiştir.</p>