Desıgn of fractal antennas for RFID and wıreless communıcatıon

Bu tez çalışmasında, üçüncü iterasyon Koch eğrisine dayalı çok bantlı bir fraktal antenin tasarımı, benzetimi ve karşılaştırmalı performans analizi sunulmuştur. Anten, Radyo Frekansı Tanımlama (RFID) ve kablosuz iletişim sistemleri için geliştirilmiş olup, aynı anten geometrisi kullanılarak farklı alttaş malzemelerinin geleneksel FR-4 ve yüksek dielektrik sabitine sahip Alumina (Al2O3) anten performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Anten yapıları, Ansys HFSS (High Frequency Structure Simulator) yazılımı kullanılarak modellenmiş ve optimize edilmiştir. Toprak düzlemi boyutları, besleme hattı genişliği ve boyu gibi kritik tasarım parametrelerinin etkilerini değerlendirmek amacıyla kapsamlı parametrik analizler gerçekleştirilmiştir. Tasarımlar, geri yansıma katsayısı (S11), Gerilim Duran Dalga Oranı (VSWR), bant genişliği, 2D ve 3D ışıma desenleri ve kazanç parametrelerine göre değerlendirilmiştir. Simülasyon sonuçları, yaklaşık εr ≈ 9.8 dielektrik sabitine sahip Alumina alttaşının, anten boyutunun önemli ölçüde küçültülmesini sağlarken yeterli düzeyde ışıma verimliliği ve çok bantlı performans sunduğunu göstermektedir. Buna karşılık, εr ≈ 4.4 olan FR-4 tabanlı tasarım daha genis¸ bant aralığı sunmakta ancak fiziksel boyut açısından daha büyüktür. Alumina bazlı tasarım, keskin rezonans tepkisi ile UHF RFID etiket okuyucu uygulamaları için uygunken; FR-4 tasarımı, genis¸ bant sağlayarak uygulama sırasında toleransları göz ardı etmeye yaramaktadır. Tasarım, yaklaşık olarak 866 MHz, 2.4 GHz ve 5.8 GHz rezonans frekanslarına ulaşmış; bu da RFID, Wi-Fi ve endüstriyel kablosuz uygulamalarla uyum sağlamıştır. Fraktal geometri sayesinde, kendine benzerlik ve alan doldurma özellikleri sayesinde hem çok bantlı çalışma sağlanmış hem de anten boyutu küçültülmüştür. Bu çalışma, düşük ve yüksek dielektrik sabitine sahip alttaşların fraktal anten tasarımındaki performanslarını sistematik olarak karşılaştırarak, alttaş farkındalıklı anten mühendisliğine katkı sunmakta ve uygulamaya özel anten tasarımı için malzeme seçiminde bir rehber niteliği taşımaktadır.