Açıklık bağlaşımlı mikroşerit yama antenin metayüzeyden esinlenen kusurlu toprak yapısı ile minyatürleştirilmesi

Bu tez çalışmasında, küp uydu uygulamalarında kullanılmak üzere kompakt bir mikroşerit yama anteni tasarımı amaçlanmıştır. Tasarım olarak açıklık bağlaşımlı beslemeli mikroşerit yama anteni (ACMA) tercih edilmiştir. Öncelikle, ACMA yama ve besleme alt tabakalarının dielektrik değerlerinin minyatürleşme ve ACMA ışıma performansı üzerine etkisi incelenmiştir. Bunun için farklı dielektrik katsayılarına sahip FR4, RO5880, RO3010 ve RO4360 malzemeleri kullanılarak 8,0 GHz frekansında çalışan FR4-FR4, RT5880-RT5880, RT5880-RO3010 ve RO4360-RO3010 antenleri CST Microwave Studio programı ile tasarlanmıştır. En küçük boyut, dielektrik sabiti en yüksek olan yama alt tabakası ile elde edildiği ve katmalar arasında dielektrik sabiti farkının fazla olduğu durumda anten performansın daha iyi olduğu gözlemlenmiştir. Daha sonra, 8,0 GHz frekansı için tasarlanan RO4360-RO3010 ve FR4-FR4 antenlerinin toprak düzlemine metayüzeyden esinlenen kusurlu toprak yapısı (DGS) eklenerek anten çalışma frekansı daha düşük frekanslara (6,0 GHz altına) indirilmeye çalışılmıştır. Bu yöntem sayesinde, RO4360-RO3010 antenin çalışma frekansı 7,954 GHz' den 5,64 GHz'e düşürülerek frekansa bağlı %30 oranında küçülme elde edilmiştir. FR4-FR4 anteninin çalışma frekansı ise 8,031 GHz' den 5,095 GHz' e düşürülerek frekansa bağlı %36 oranında küçülme elde edilmiştir. Buna ek olarak, 5,1 GHz frekansında geleneksel bir FR4-FR4 anteni tasarlanarak minyatürleşmiş FR4-FR4 anteni ile karşılaştırılması yapılmıştır. Geleneksel antenin alanı 1890 mm2 iken minyatürleşmiş anten 622 mm2 alana sahiptir. Bu ise, yaklaşık olarak %67 oranında küçülmeye denk gelmektedir. Sonuç olarak, kazanç bakımından geleneksel antenin değeri %30 daha iyi iken, bant genişliği minyatürleşmiş antende daha fazla olduğu görülmüştür. Ayrıca bu tez kapsamında ninyatürleşmiş FR4-FR4 anteninin üretimi gerçekleştirilerek S11 parametrelerinin ölçüm sonuçları ile benzetim sonuçlarının uyumlu olduğu gösterilmiştir.