DESIGN OF PATTERN RECONFIGURABLE ANTENNA EMPLOYING RF-MEMS SWITCHES

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ÇAĞLAR GÖK

Danışman: Lale Alatan

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tezde, 5G Massive MIMO sistemlerinde kullanılmak üzere yeniden yapılandırılabilir antenlerin tasarımı, simülasyonları, üretimi ve ölçümleri sunulmaktadır. Çalışma frekansı olarak 26 GHz seçilmiştir ve ışıma örüntüsünün yeniden yapılandırması için kontrol elemanları olarak RF-MEMS anahtarları kullanılmıştır. İlk adım olarak, farklı rezonatörlerin farklı çalışma modlarını uyarmasına dayalı olarak bir yama anteni tasarlanmıştır. Her rezonatörün farklı modlarını kullanarak farklı ışıma örüntüleri oluşturmak için merkezde dairesel bir yama ve etrafındaki halka rezonatör yapısı kullanılır. Anten iki beslemeye sahip olacak şekilde tasarlanmıştır; besleme noktaları antenin karşılıklı iki tarafında bulunur. Anten portlarının fazda veya faz dışı beslenmesine bağlı olarak, enine ışıma ve konik ışıma olmak üzere iki farklı ışıma modeli elde edilir. Farklı ışıma modlarının sayısını artırmak ve simetrik olmayan ışıma desenleri elde etmek için antenin yer düzleminde iki yarık açılır. Bu yarıkların içine yerleştirilen RF-MEMS anahtarları sayesinde yuvalardan biri kısa devre edilerek hem faz içi hem de faz dışı besleme için asimetrik ışıma desenleri elde edilir. ODTÜ MEMS Merkezi'ndeki üretim sürecinin uzaması nedeniyle, bu tezde önerilen yeniden yapılandırma konseptini doğrulamak için, ticari olarak mevcut bir dielektrik alt tabaka kullanılarak ve daha düşük bir frekans bandı (6-GHz altındaki bant) seçilerek tasarım tekrarlanmıştır. Böylece anten LPKF PCB Prototipleme makinesi kullanılarak üretililmiştir. Anten bağlantı noktalarının faz içi ve faz dışı uyarımını sağlamak için, bir hibrit halka bağlayıcı da tasarlanmıştır. Anten, hibrit halka bağlayıcı ile birlikte üretilmiş ve ölçülmüştür.