5G kablosuz haberleşme sistemleri için DGS ve slot yükleme tekniklerini kullanarak 28/38 GHz çift bant mikroşerit yama anten tasarımı

Beşinci nesil (5G) kablosuz haberleşme sistemleri, önceki haberleşme teknolojilerinden doğan sorunların çözümünü sağlamak amacıyla hızla gelişmektedir. Veri aktarım hızının düşük olması, veri aktarım kapasitesinin artması, kullanıcı sayısının da artması gibi sebeplerle 5G haberleşme sistemlerine ilgi artmıştır. Milimetrik dalga bandı 5G teknolojiler için geniş frekans bandı sağlamaktadır. Yüksek frekans değerlerinin kullanımıyla beraber kapasiteyi arttırmak amaçlanmıştır. Milimetrik dalga bandı kullanımıyla beraber tasarlanan antenlerin boyutlarının küçük olup iletişim araçlarına monte edilmesinin kolay olması ve cihazın yapısını bozmaması, düşük maliyetlerle üretilmesi, geniş frekans aralığında çalışabilmesi gibi tercih edilme avantajlarına sahiptir. Bu tez çalışmasında 5G kablosuz haberleşme sistemleri için DGS (Defected Ground Structure - Kusurlu Zemin Yapısı) ve slot yükleme tekniklerini kullanarak 28/38 GHz çift bant mikroşerit yama anten tasarımı yapılmıştır. Tasarımı iyileştirmek için parametreler CST Studio Suite programı yardımıyla optimize edilmiştir. Bu çalışmada, CST Microwave Studio Suite yazılımı kullanılarak 17.62 GHz ve 39.82 GHz aralığında çalışan bir kompakt mikroşerit yama anteni tasarlanmıştır. Alttaş malzemesi olarak 1.6 mm yüksekliğinde, dielektrik sabiti 4.4 ve ebatları 4.6x3.5 mm2 dikdörtgen geometriye sahip FR-4 kullanılmıştır. Tasarlanan mikroşerit anten dikdörtgen şekilli besleme hattına bağlanan dairesel yamanın üstüne açılmış dairesel yarıklardan oluşmaktadır. Yer düzleminde DGS (Defected Ground Structure) tekniği yardımı ile 18.34 GHz olarak S11 -10 dB bant genişliği elde edilmiştir. Böylece, 28/38 GHz frekansında çalışan yüksek bant genişliğine sahip bir milimetre dalga mikroşerit anten tasarlanmıştır. Antenin 28/38 GHz frekanslarında geri dönüş kayıpları sırasıyla 10.73 dB ve 14.22 dB olarak belirlenmiştir. Kazanç, VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), ışıma diyagramı gibi performans parametreleri grafiksel olarak sunulmuştur. 28/38 GHz frekanslarında çalışan literatürdeki benzer anten tasarımlarıyla karşılaştırarak bu çalışmada sunulan antenin avantaj ve dezavantajları verilmiştir.