Çok katmanlı dielektrik yapıların farklı materyaller için anten performanslarının incelenmesi

Mikroşerit antenler, kompakt tasarımları ve ucuz maliyetleri sebebiyle en iyi anten yapıları olarak karşımıza çıkmaktadır. Özellikle son zamanlarda yığılmış çok katmanlı yapılar, sarmal, yarık, dipol ve aynı düzlem (coplanar) dalga kılavuzu (CPW) beslemeli antenler benimsenerek daha geniş bant genişliğine ulaşılmaya çalışılmıştır. Bantgenişliği dielektrik sabiti ve geçirgenliği ile ters orantılıdır. Bunun yanında bantgenişliği ve ışıma deseni tanjant kaybına bağlıdır. Bu tez çalışmasında bu özelliklerde dikkate alınarak, tek ve çok katmanlı anten tasarımları yapılmış ve üretilmiştir. Simülasyon ve deneyler sonucunda geri dönüş kaybı (S11), yüzde bantgenişliği (%BW) ve kazanç (G) gibi elektriksel parametreler ile performansları incelenmiştir. Böylelikle çok katmanlı ve farklı dielektrik malzemelerle yapıla antenler ve sonuçları literatüre sunulmuştur. Çok katmanlı anten yapıları, tek, iki, üç ve dört katlı olmak üzere alt tabakalar için yapılmıştır. Buna ek olarak antenlerden daha iyi performans alabilmek için yama üzerine dairesel ve dikdörtgen yarıklar açılmıştır. Antenlerin entegre devrelere uyumlu bir şekilde yerleştirilmesi amacıyla da fiziksel boyutlarının küçüklüğüne dikkat edilmiştir. Bu amaçlarla literatürde yaygın olarak kullanılan ve kayıp tanjant değeri ve dielektrik sabiti düşük malzemeler seçilmiştir. Bu malzemeler, FR4 Proxy, RT/Duroid, Köpük ve Teflon'dur. Antelerin çeşitli uygulamalardaki performanslarını görebilmek için 1 – 9 GHz arası frekanslarda taranmış ve analiz edilmiştir. Analizler sonucunda, 8-11 dB gibi yüksek kazançlı, %14-15 bantgenişliğine sahip ve 15-30 dB geri dönüş kayıplı antenler elde edildiği görülmüştür. Analiz ve modellemeler, sonlu elemanlar metoduna bağlı HFSS simülasyon (Ansoft Yüksek Frekanslı Yapı Simülatörü) yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir.