Sonuc¸lar

Tez c¸alıs¸masında X-Band Uydu Haberles¸mesinde ve 7250 – 7750 MHz (SATCOM) frekans b¨olgesinde kullanılmak amacıyla piyasada veya laboratuvardaki mevcut ekipmanlarla kolayca ¨uretilebilen hafif ve k¨uc¸¨uk boyutlu mikros¸erit anten tasarımları hedeflenmis¸tir. Bu amac¸la, Ac¸ıklı˘gı Daralan Yarık Anten (ADYA) tipi ¨uzerinde ¨uc¸ daralma profili baz alınarak bes¸ farklı tipte anten tasarlanmıs¸tır. Bunlar; “Mikros¸erit Hat ˙Ilaveli ve Mikros¸erit Hat ˙Ilavesiz Dual Eksponansiyel Daralma”, “Mikros¸erit Hat ˙Ilaveli ve Mikros¸erit Hat ˙Ilavesiz Dual Dairesel Daralma” ve “Mikros¸erit Hat ˙Ilaveli Dual Do˘grusal Daralma” profilleridir. T¨um antenlerin HFSS yazılımı kullanılarak tasarımları ve analizleri yapılmıs¸tır. Antenlerin tasarım parametrelerini belirlemek amacıyla,

¨oncelikle metasezgisel y¨ontemlerden biri olan Genetik Algoritma kullanılarak ve birey sayısı / nesil sayısı ile optimizasyon s¨uresi arasında denge g¨ozetilerek optimizasyonları yapılmıs¸; daha sonra da elde edilen optimum parametrelerle tasarımları gerc¸ekles¸tirilmis¸tir. Optimizasyon ic¸in HFSS yazılımın Optimetrics

fonksiyonu kullanılmıs¸tır. Tasarlanan antenler imal edilerek deneysel ¨olc¸¨umleri yapılmıs¸ ve bu ¨olc¸¨umlerle sim¨ulasyon sonuc¸ları kars¸ılas¸tırılmıs¸tır.

Bulgular incelendi˘ginde, HFSS sim¨ulasyonlarının ¨olc¸¨umler ile benzerlik g¨osterdi ˘gi ve iyi sonuc¸lar alındı ˘gı, bir miktar frekansta kayma olsa da, genel karakteristik ¨ozelliklerinin benzerlik g¨osterdi˘gi tespit edilmis¸tir. Ayrıca, konnekt¨or lehim ba˘glantılarının sonuc¸lar ¨uzerinde b¨uy¨uk etkiler yaptı˘gı g¨or¨ulm¨us¸t¨ur.

¨

Olc¸¨umlerinin ¨ozel ortam gerektirmesi nedeniyle anten kazancı ve ıs¸ıma verimlili˘gi ¨olc¸¨ulememis¸tir. Ancak sim¨ulasyon hesaplamalarının deneysel ¨olc¸¨umlerle tutarlı olması, ¨uretilen antenlerin X-Band b¨olgesi uydu

haberles¸mesinde alıcı antenler olarak kullanılma potansiyelleri oldu˘gu anlas¸ılmıs¸ ve tespit edilmis¸tir. Minimal boyutlarda olmaları ile uc¸ak, ˙IHA, f¨uze, roket ve benzeri hava/uzay platformlarında kullanımlarının m¨umk¨un oldukları de˘gerlendirilmektedir.

NASA tarafından Space Technologies (ST) 5 programında, X-Band Uydu Haberles¸me alanında kullanılmak ¨uzere Genetik Algoritma ile optimize edilerek tasarlanan heliks tipi anten (Lohn ve dig., 2003; Hornby ve dig., 2006) ile kars¸ılas¸tırıldı˘gında, bu tezde daha iyi duran dalga oranları elde edildi˘gi; kazanc¸ ve c¸alıs¸ma frekans aralı˘gı ac¸ısından bakıldı˘gında benzer sonuc¸lara ulas¸ıldı˘gı; hafiflik ve k¨uc¸¨ukl¨uk ac¸ısından bakıldı˘gında ise c¸ok daha hafif ve k¨uc¸¨uk boyutlarda antenler ¨uretildi˘gi g¨or¨ulm¨us¸t¨ur. Halihazırda kullanılmakta olan b¨uy¨uk hacimli ve a ˘gır c¸anak antenlerle kıyaslandı ˘gında ise oldukc¸a k¨uc¸¨uk ve hafif oldukları g¨or¨ulmektedir (S¸ekil 4.25– 4.29).

¨

Uretilen antenler birbirleriyle performansları ac¸ısından kıyaslandıklarında, bandgenis¸likleri, kazanc¸ları, ıs¸ıma desenleri, ıs¸ıma verimleri ve boyutları bas¸lıkları altında incelenebilir. Bes¸ anten arasından en y¨uksek bandgenis¸li˘ginin, 1570 MHz ile mikros¸erit hat ilavesiz ac¸ıklı˘gı dual eksponansiyel daralan antende (C¸ izelge 4.9); en d¨us¸¨uk bandgenis¸li˘ginin ise 380 MHz ile ac¸ıklı˘gı do˘grusal daralan antende oldu˘gu tespit edilmis¸tir (C¸ izelge 4.9).

Anten kazancı ac¸ısından incelendi˘ginde ise, 7.5 GHz frekansında en y¨uksek kazancın 7.5 dBi ile ac¸ıklı˘gı do˘grusal daralan antende oldu˘gu (S¸ekil 4.8); en d ¨us¸¨uk kazancın ise 4.96 dBi ile mikro s¸erit hat ilavesiz ac¸ıklı ˘gı dual eksponansiyel daralan antende (S¸ekil 4.16) oldu˘gu anlas¸ılmaktadır. Ancak, t¨um frekanslar dahil edilirse en b¨uy¨uk kazanc¸ de˘gerinin 7.6 dBi ile mikros¸erit hat ilavesiz ac¸ıklı˘gı dairesel daralan antende oldu˘gu (S¸ekil 4.14) sonucuna varılabilir.

Is¸ıma desenleri kars¸ılas¸tırıldı˘gında, mikros¸erit hat ilaveli ac¸ıklı˘gı do˘grusal daralan anten, mikros¸erit hat ilavesiz ac¸ıklı˘gı dairesel daralan anten ve mikros¸erit hat ilavesiz ac¸ıklı˘gı eksponansiyel daralan anten ic¸in merkez kulakc¸ıklarının ac¸ıklık y¨on¨unde ve tek bir kulakc¸ık olarak olus¸tu˘gu g¨or¨ulmektedir (S¸ekil 4.8, S¸ekil 4.14, S¸ekil 4.16). Mikros¸erit hat ilaveli ac¸ıklı˘gı dairesel daralan anten ve mikros¸erit hat ilaveli ac¸ıklı˘gı eksponansiyel daralan anten ic¸in ise c¸oklu

kulakc¸ık olus¸mus¸ durumdadır (S¸ekil 4.12, S¸ekil 4.10).

Is¸ıma verimleri ac¸ısından bakıldı˘gında, en y¨uksek ıs¸ıma verimi olan antenin %91 gibi b¨uy¨uk bir oran ile mikros¸erit hat ilavesiz ac¸ıklı˘gı eksponansiyel daralan anten oldu˘gu g¨or¨ulmektedir (S¸ekil 4.16). T¨um frekans b¨olgesinde en d¨us¸¨uk de˘gerli ıs¸ıma verimine sahip olan anten ise mikros¸erit hat ilaveli ac¸ıklı˘gı do˘grusal daralan antendir (%66, S¸ekil 4.8). Sonuc¸ olarak, t¨um antenlerin 7250 – 7750 MHz frekans b¨olgesinde %66 ve daha fazla olacak s¸ekilde ıs¸ıma verimi

oldu˘gu, sim¨ulasyon sonuc¸larında g¨or¨ulmektedir.

Anten boyutları ac¸ısından kars¸ılas¸tırma, antenlerin y¨uzey alanları ¨uzerinden yapılmıs¸tır. Antenler dikd¨ortgensel yapıda olduklarından, basitc¸e en-boy c¸arpımı ile hesaplanmıs¸tır. Kars¸ılas¸tırma ic¸in en b¨uy¨uk y¨uzey alanına sahip olan mikros¸erit hat ilaveli ac¸ıklı˘gı do˘grusal daralan yarık anten alanı baz alınmıs¸tır. Mikros¸erit hat ilaveli olan antenler, di˘ger antenlere g¨ore dezavantajlı durumdadır. Bu nedenle, kars¸ılas¸tırmaları mikros¸erit hat ilaveli ve mikros¸erit hat ilavesiz olarak ikiye ayırmak daha do˘gru olacaktır. Ancak her iki grup ic¸in de en k¨uc¸¨uk y¨uzey alanına sahip olanların hep eksponansiyel daralma profiline sahip olan antenler oldu˘gu g¨or¨ulmektedir. Anten fiziksel parametreleri ve boyutları ¨ozet olarak C¸ izelge 4.9’de verilmis¸tir.