Milimetre dalga 5G uygulamaları için gelişmiş anten çözümleri

Bu tez, 28 GHz'de çalışan 5G kablosuz haberleşme için faz dizili antenlerin tasarımını ve benzetimini CST Microwave Studio kullanarak sunmaktadır. Çalışmada, yüksek kazançlı, yönlü, geniş huzme yönlendirme yeteneğine sahip ve kararlı performans gösteren diziler hedeflenmiştir. İlk olarak yarıklı yama ve parazitik yama olmak üzere iki tek-elemanlı anten tasarlanmış ve analiz edilmiştir; her iki anten de iyi ışıma karakteristiği sergilemiş, yarıklı anten 8,4 dBi ile biraz daha yüksek kazanç sağlamıştır. Bu elemanlar daha sonra 1×10 yarıklı dizi ve 1×8 parazitik dizi olmak üzere iki faz dizisine dönüştürülmüştür. Parazitik dizi −58° ila +58° arasında daha geniş yönlendirme aralığı, 15,2 dBi tepe kazanç ve −14,9 dB yan lop seviyesi (SLL) elde ederken; yarıklı dizi 18,5 dBi ile daha yüksek kazanç, −13,4 dB SLL ve −44° ila +44° yönlendirme aralığına ulaşmıştır. Ayrıca yarıklı dizi 18,5 ile 14,8 dBi arasında daha kararlı kazanç sergileyerek en az 12 dBi gereksinimi olan 5G şartlarını sağlarken, parazitik dizinin kazancı bazı açılarda 9,6 dBi'ye düşmüştür. Bu nedenle yarıklı dizi on farklı daraltma tekniği kullanılarak optimize edilmiş ve üstel daraltma yöntemi yaklaşık 18 dBi kazancı korurken yan lopları −21,7 dB'e düşürmüştür. Üretilen prototipin ölçüm sonuçları, küçük üretim farklılıklarına rağmen simülasyon sonuçlarıyla uyum göstermiş; ayrıca CST sonuçları HFSS ile doğrulanarak her iki platform arasında tutarlılık sağlanmıştır.