Akademik Veri Yönetim Sistemi
ALATAN L. (Yürütücü), KOÇ S. S., AYDIN ÇİVİ H. Ö., YILMAZ A. Ö., GÜVENSEN G. M.
TÜBİTAK Projesi, 2019 - 2023
5G haberleşme sistemlerinde kapasite ve hız artırımı amacıyla farklı açılardaki farklı
kullanıcılara farklı huzmeler yönlendirerek aynı frekans bandını iki ya da daha fazla
kullanıcının kullanması planlanmaktadır. Farklı kullanılıcılara farklı huzmeler oluşturulmasına
imkan sağlayan kitlesel çoklu giriş-çoklu çıkış (massive MIMO) anten dizilerinde huzme
yönlendirme, anten dizisindeki elemanları farklı faz ile besleyerek elektronik olarak
sağlanmaktadır. Kitlesel MIMO anten dizileri genellikle enine (anten düzlemine dik
doğrultuda) ışıma yapan elemanlardan oluştuğu için genellikle ±300’lik bir sektör içerisinde
verimli bir şekilde huzme oluşturma yapılabilmekte, anten elemanları, huzmenin
yönlendirildiği yönde etkin ışıma yapmıyorsa tüm dizinin bu açıdaki ışıma verimi düşmektedir.
Bu projenin amacı, anten elemanlarını ışıma örüntüsü yeniden şekillendirilebilir antenler
olarak tasarlamak ve dizi huzmesinin yönlendirildiği yöne uyumlu bir eleman ışıma örüntüsü
kullanmaktır. Kitlesel MIMO dizilerinde elemanlar arası mesafe yarım dalgaboyu düzeyinde
olduğu için tasarlanacak antenin de en fazla yarım dalgaboyu boyutunda olması
gerekmektedir. Anten boyutunu küçük tutabilmek için farklı ışıma örüntülerine sahip iki
rezonatörün içiçe geçtiği bir tasarım yaklaşımı tercih edilmiş dairesel mikroşerit yama antenin
etrafına dairesel bir mikroşerit halka yerleştirilmiştir. Dairesel halkanın boyutu TM21 modunu
uyaracak şekilde, dairesel yamanın boyutu ise TM11 modunu uyaracak şekilde seçilmiştir.
Halka anteni beslemek için karşılıklı yerleştirilen iki düzlemsel dalgakılavuzu hattı indüktif
yarıklarla sonlandırılarak anten ile bağlaşımı sağlanmıştır. İki hat aynı fazla beslendiğinde
TM21 modu uyarılarak dipol benzeri konik ışıma elde edilmiştir. İki hat 180 derece faz farkı ile
beslendiğinde ise halka ve dairesel yama arasındaki boşluktan elektromanyetik bağlaşım ile
dairesel yamada TM11 modu uyarılmış ve enine ışıma elde edilmiştir. Besleme hatları
arasında farklı fazlar uygulandığında ise antenin ana ışıma yönünün bir tarafa kaydığı
gözlenmiştir. Tasarlanan antenler ODTÜ MEMS merkezinde mikroişleme süreçleri
kullanılarak üretilmiştir. Üretilen antenlerin S-parametresi ve ışıma örüntüleri ölçülmüş;
tasarlandığı gibi gerekli faz farkları uygulandığında antenin ana ışımasının yönlendirilebidiği
görülmüş, kavram doğrulaması yapılmıştır.