Görüntüleme dizileri için süperiletken mikroşerit yama anten tasarımı ve testi

Anten, elektromanyetik dalgaları belirli bir örüntüde yayan veya algılayan metalik yapıya sahip bir aygıttır. Antenler farklı geometrik yapılarda olup, günümüzde birçok farklı uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Görüntüleme sistemleri de antenlerin başlıca kullanıldığı uygulama alanlarından biridir. Artan isterler ve buna bağlı olarak gelişen teknoloji ile günümüzde bu sistemlerin az alan kaplaması beklenmektedir. Bu nedenle çoğu görüntüleme sistemi elektronik yonga üzerinde veya düşük alanlı baskı devre kartları üzerine entegre edilir. Sistem üzerinde bulunan dizilerdeki antenlerin yüksek frekanslarda güç kayıplarının az olması, geniş ve birden fazla frekans bandında çalışması ve kolay üretilebilir olması istenmektedir. Süperiletken mikroşerit yama antenlerin görüntüleme dizilerinde kullanılması radyo frekanslarında daha az güç kaybına sahip elektriksel olarak küçük antenlerin tasarımına olanak sağlar. Bu birçok mevcut süperiletken yama antende sağlanan bir durumdur fakat bu antenlerin geniş ve birden fazla frekans bandında çalışması üzerine çok az çalışma yapılmıştır. Çalışmada, süperiletkenlerde yüzey empedansı ve süperiletken yama antenler için rezonans frekansı hesaplama teknikleri kullanılarak bir süperiletken mikroşerit yama anten tasarımı yapılmıştır. Bu anten, 2.7×2.7 mm alana sahip, 18 GHz rezonans frekansına ve antenin üzerinde bulunduğu tabakanın dielektrik katsayısına göre elektriksel dalga boyu 0.32λ olan bir antendir. Bu tasarımda fraktal alan eksiltme yöntemi ile yonga üzerinde bulunan alanda antenin sahip olduğu frekans bandının genişliği arttırılmıştır. Anten için tasarım sonuçlarını görebilmek ve gerekli optimizasyonları yapabilmek için üç boyutlu bir elektromanyetik benzetim programı kullanılmıştır. Benzetim sonuçlarından, anten kazancı, anten yön duyarlılığı ve anten paterni gibi anten paremetreleri değerlendirilmiştir. Sonraki adımda ise optimizasyon sonuçlarına göre kabul edilebilir değerleri sağlayan boyutlara sahip anten AIST-STP2 standart üretim sürecine göre ürettirilmiştir. Son olarak, üretilmiş olan anten için test düzenekleri kurulup benzetim sonuçları ve ölçüm sonuçlarının uyumluluğu gösterilmiştir. Bu tasarım ile görüntüleme dizileri için süperiletken mikroşerit yama antenlerin için daha az kayba ve daha geniş frekans bandına sahip olmaları sağlanmıştır.