5G MOBİL HABERLEŞME İÇİN ÇİFT BANTLI VE DÜŞÜK MALİYETLİ MİKROŞERİT YAMA ANTEN TASARIMI VE ÜRETİMİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erzurum Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÜRKAN KALINAY

Danışman: Fatih Kaburcuk

Özet:

Bu tezde, beşinci nesil (5G) mobil haberleşme için düşük maliyetli ve çift bantlı bir mikroşerit
yama anteninin sayısal ve deneysel analizini sunulmaktadır. Önerilen anten, düşük maliyetli bir FR-4
dielektrik alttaş üzerine tasarlanmış ve üretimi yapılmıştır. Antenin sayısal analizi, sonlu farklar zaman
alanı (FDTD) tabanlı hesaplamalı elektromanyetik simülatör (CEMS) yazılımı ve sonlu entegrasyon tekniği
(FIT) tabanlı Computer Simulation Technology (CST) yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmektedir.
Antenin performansı, simulasyon ve ölçüm sonuçları karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Önerilen anten,
Federal İletişim Komisyonu (FCC) tarafından belirlenen 5G frekans bantlarını içeren 24 ve 28 GHz çift
frekans bantlarında çalışmaktadır. Anten maksimum kazanç değerleri, xy düzleminde sırasıyla 24 ve 28
GHz'de 3.20 dBi ve 3.99 dBi'dir. Önerilen anten, 5G mobil haberleşme cihazları için uygun olmakla birlikte
çok yönlü ışıma deseni sağlamaktadır. Ayrıca, önerilen anten performansını değerlendirmek için iki farklı
parametrik çalışma yapılmıştır. Antenin üst yüzünde bulunan yamaların, topraklama düzleminin
boyutlarının ve farklı kalınlıklardaki FR-4 alttaşların, antenin performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir.
5G frekans bantlarında çalışan antenlerin boyutlarının çok küçük olması anten üretimini zorlaştırmaktadır.
Önerilen antenin prototipini üretebilmek için, PCB baskı cihazı yerine CNC cihazı kullanılmıştır. FR-4
alttaşı üzerinde yüksek hassasiyetli kazıma yapabilmek ve oluşabilecek üretim hatalarını minimize
edebilmek için, CNC üzerinde özel bir sistem tasarlanmıştır.