DESIGN AND IMPLEMENTATION OF HIGH GAIN MICROSTRIP ANTENNAS FOR SUB-GHZ BANDS
Date
2022-02-14
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
This thesis presents design and production of multilayer microstrip antennas working
at sub-GHz (the especially unlicensed band of ISM), yielding high gain. To increase
the gain for the sub-GHz band, the multilayer antenna structure, keeping the dimen sion as small as possible, is considered the most appropriate method. Firstly, general
background information about microstrip antenna is proposed and then, the theory of
multilayer microstrip antenna is handled in detailed. In accordance with this purpose,
different types of multilayer antenna designs are performed and one easy to fabricate
is produced and measured. In addition, to investigate aesthetics and environmen tal adaptivity of the antenna, the antenna is placed into a metal box and covered by
an outer substrate to be protected from harsh environmental conditions. This thesis
also presents the electromagnetic numerical methods both theoretically and experi mentally. Finite element method (FEM) and finite integration technique (FIT) are
explained and compared experimentally by using two commercial tools.
Description
GHZ ALTI BANTLARDA ÇALIŞAN YÜKSEK KAZANÇLI MİKROŞERİT ANTEN TASARIMI VE ÜRETİMİ
ÖZ: Bu tezde, GHz altı bantlarda çalışan çok katmanlı mikroşerit anten tasarımı, üretimi ve çevreyle etkileşimi sunulmaktadır. GHz altı bantlarda antenin kazancını artırmak için, boyutu mümkün olduğu kadar küçük tutan çok katmanlı anten yapısı en uygun yöntem olarak öngörülmektedir. İlk önce, mikroşerit antenle ilgili genel temel bilgiler sunulmuş ve daha sonra çok katmanlı mikroşerit anten teorisi ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Farklı tiplerde çok katmanlı anten tasarımları gerçekleştirilmiş olup içlerinden bir tanesi üretilmiş ve ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ek olarak anteni sert çevresel koşullardan korumak için anten, metal bir kutuya yerleştirilmiş ve sert bir yalıtkan malzeme ile kaplanmıştır. Kutu ve yalıtkan malzemenin anten parametreleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu tez aynı zamanda elektromanyetik sayısal yöntemleri hem teorik hem de deneysel olarak açıklamaktadır. FEM ve FIT kullanan iki ticari araç yardımı ile aynı anten yapısı tasarlanmış ve önemli parametreleri karşılaştırılmıştır.
ÖZ: Bu tezde, GHz altı bantlarda çalışan çok katmanlı mikroşerit anten tasarımı, üretimi ve çevreyle etkileşimi sunulmaktadır. GHz altı bantlarda antenin kazancını artırmak için, boyutu mümkün olduğu kadar küçük tutan çok katmanlı anten yapısı en uygun yöntem olarak öngörülmektedir. İlk önce, mikroşerit antenle ilgili genel temel bilgiler sunulmuş ve daha sonra çok katmanlı mikroşerit anten teorisi ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Farklı tiplerde çok katmanlı anten tasarımları gerçekleştirilmiş olup içlerinden bir tanesi üretilmiş ve ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ek olarak anteni sert çevresel koşullardan korumak için anten, metal bir kutuya yerleştirilmiş ve sert bir yalıtkan malzeme ile kaplanmıştır. Kutu ve yalıtkan malzemenin anten parametreleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu tez aynı zamanda elektromanyetik sayısal yöntemleri hem teorik hem de deneysel olarak açıklamaktadır. FEM ve FIT kullanan iki ticari araç yardımı ile aynı anten yapısı tasarlanmış ve önemli parametreleri karşılaştırılmıştır.
Keywords
electrical & electronics engineering