Design and performance evaluation of 2D LFMCW FDA

---

Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SAVAŞ KARADAĞ

Danışman: ŞİMŞEK DEMİR

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Dalga şekli çeşitlendirilmesi birçok faydası sebebiyle radar uygulamalarında sık sık istenen bir tekniktir. Dalga çeşitlendirme tekniklerinden biri de frekans çeşitlendirme yöntemidir. Merkez frekansları çok hafif farklı olan sinyallerin kullanıldığı antenlerin oluşturduğu dizilerinin toplam ışıma örüntüsünde gönderilen sinyallerin toplam girişim fazlarına bağlı olarak tepeler ve vadiler oluşur. Dizi antenlerinin arasında frekans çeşitliliği yaratabilmek için farklı teknikler kullanılabilir. Doğrusal frekans modülasyonuna sahip işaret, gerçek zamanlı gecikme yolları vasıtasıyla bir anten dizisi beslendiğinde elemanlar arası frekans farkı, dolayısıyla kendiliğinden uzayı tarayan hüzmeler, elde edilebilir. Bu yöntem literatürde doğrusal frekans modülasyonlu devamlı dalgaya dayalı ayrık frekans dizisi (LFMCW-FDA) olarak adlandırılır. Bu çalışma kapsamında LFMCW-FDA mantığıyla kurulmuş doğrusal anten dizisi kullanılarak yeni bir yön bulma (DF) metodu sunulmakta ve değerlendirilmektedir. Bunun da ötesinde, literatürdeki uzaysal modülasyonun avantajlarına odaklanılmaktatır; işlevselliği kanıtlanmış olan çoklu giriş-çoklu çıkış anten dizisi (MIMO) örneği ile karşılaştırmalar yer almaktadır. Bu çalışmada uygulaması çok daha kolay olan LFMCW-FDA tekniğinden, en gelişmiş yöntemlerden olan MIMO uygulamasıyla denk performansa erişilebileceği gösterilmiştir. LFMCW-FDA yöntemi hem analitik olarak hem deneysel olarak radar uygulamaları için kanıtlanmış bir tekniktir [1]–[5]. Şimdiye kadar bu örneklerin her biri doğrusal anten dizilerinden faydalanmaktadır. Bu çalışmalarda gösterilen avantajlar uygulama kolaylığı, çoklu yansıma koşulları altında etkinliği ve hedef kesit alanın daha az dalgalanmasıdır. Literatüre başka bir katkı olarak, yeni bir LFMCW-FDA yönteminden faydalanan düzlemsel anten dizisi sunulmaktadır. Bu gelişme ile üç boyutlu tarama mümkün kılınmaktadır. Bu yeni yöntem gerçekçi radar senaryoları ile değerlendirilmektedir. Son olarak bu radar kullanılarak hedef radar kesit alanının karakteristik özellikleri araştırılmış ve eş değer nitelikteki faz dizili radarla elde edilmiş değerler ile karşılaştırılmıştır.