5G uygulamaları için DGS kullanılarak mikroşerit yapıların analizi

Günümüzde, kablosuz haberleşen cihaz ve kullanıcı sayısının benzeri görülmemiş bir şekilde artması, yetersiz bant genişliği ve sınırlı kanal kapasitesi gibi sorunları beraberinde getirmiştir. Bu talebi karşılamak için araştırmacılar kablosuz haberleşme ağ standartlarının geliştirilmesine odaklanmıştır. Geniş kanal kapasitesi ve yüksek veri hızı nedeniyle milimetre dalga frekansları ve 5G teknolojisi ile bu sorunun üstesinden gelinmesi planlanmaktadır. 5G teknolojisinin daha az güç tüketimi, yüksek iletim hızı ve yüksek güvenilirlik gibi özellikleri nedeniyle sürücüsüz arabalar ve akıllı evler gibi günümüzün gelişen teknolojilerine öncülük etmesi beklenmektedir. Ancak, milimetre-dalga frekans spektrumunda, özellikle tek anten elemanı kullanımı durumunda atmosferik soğurma ve sinyal zayıflaması gibi sorunlar ortaya çıkmaktadır. Gelişmiş kablosuz haberleşme sistemlerinde bu sorunun çözümü için Çok Girişli Çok Çıkışlı (Multiple Input Multiple Output - MIMO) anten sistemleri önerilmektedir. Bu sistem çok sayıda antenin eşzamanlı çalışmasına, yüksek veri hızlarına erişilmesine ve artırılmış kanal kapasitesine olanak sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, taban iletkeni kusurlu yapı (Defected Ground Structure - DGS) tekniği kullanılarak, milimetre dalga frekanslarında çalışabilen, 4 elemanlı bir MIMO anten tasarımı sunulmaktadır. Ölçüm sonuçlarına göre 24-31 GHz frekansları arasında 7 GHz'lik bir bant genişliği, 27 GHz'de 8.39 dBi maksimum kazanç ve anten elemanları arasında -40 dB izolasyon elde edilmiştir. Önerilen tasarımın kompakt yapısı, yüksek kazanç değeri ve geniş bant aralığı ile literatüre katkı yaptığı düşünülmektedir. Çalışmada ayrıca, yine DGS tekniği kullanılarak özgün yapıda bir Bant Söndüren Filtre (BSF) tasarlanmış ve üretilmiştir. Önerilen BSF 14.28 mm × 4 mm × 0.508 mm boyutuyla oldukça kompakt bir yapıya sahiptir ve 10.8 -11.8 GHz frekans aralığında 20 dB'nin altında bir durdurma özelliği göstermektedir. Benzetim ve ölçüm sonuçlarına ek olarak tasarımın eşdeğer devre modeli çıkarılmış ve çeşitli parametrik çalışmalar yapılmıştır.