Beam switching reflectarray with RF MEMS technology
RF MEMS teknolojisi ile ayarlanabilir yansıtıcı dizi anteni tasarımı
- Tez No: 201719
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZLEM ÇİVİ AYDIN, PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yansıtıcı dizi anteni, RF MEMS, Ayarlanabilir antenler, Mikroisleme, Pul baglama, Mikroelektromekanik sistemler, Reflectarray, RF MEMS, Reconfigurable antennas, Micromachining, Wafer bonding, Microelectromechanical systems
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, yarık baglasımlı mikroserit yama anteninden olusan, hüzme yönü RF MEMS anahtarlar yardımı ile ayarlanabilen yansıtıcı dizi anteni tasarımı sunulmaktadır. Ayarlanabilir dizi anteni 26.5 GHz de tasarlanmıs olup 10x10 dizi elemanından olusmaktadır. Yansıtıcı dizi anteni, ana hüzmenin yönü dizi anteni düzlemine dik yönde ve 40 derece arasında RF MEMS anahtarlar yardımı ile degistirilebilecek sekilde tasarlanmıstır. Tasarımda besleme olarak kullanılan huni anteninin dizi antenine göre pozisyonu da hesaba katılmıstır. Tasarımda yarık baglasımlı mikroserit yama antenini için gelistirilmis olan iletim hattı modeli, antenin uzaya uyumlanmasında kullanılmıstır. Faz tasarım grafigini elde etmek amacı ile HFSS de elektromanyetik benzetim teknikleri incelenip uygun vii olan yöntem ile grafik elde edilmistir. Faz tasarım grafigi yardımı ile yansıtıcı dizi içerisindeki yarık baglasımlı mikroserit yama antenlerinin iletim hattı uzunlukları iki küme seklinde belirlenmistir. Birinci kümedeki uzunluklar hüzmenin 26.5GHz de dizi antenine dik olan yöne yönelmesini, ikinci kümedeki uzunluklar ise hüzmenin 26.5GHz de 40 dereceye yönelmesini saglamaktadır. letim hatlarının uzunluk degerlerinin birinci küme ile ikinci küme arasıda degistirilmesi, iletim hatlarının üzerine yerlestirilen RF MEMS anahtarlar yardımı ile saglanmaktadır. letim hatlarında anahtarlamayı saglamak amacı ile seri ve paralel olmak üzere iki çesit RF MEMS anahtar yapısı tasarlanmıstır. deal olmayan faz grafiginden ve RF MEMS anahtar çesidinden kaynaklanan hatalar azaltılmıstır. RF MEMS anahtarlarının elektriksel uyarımını saglayan besleme hatlarından kaynaklanabilecek olası karsılıklı baglasım hataları, hatların uygun tasarımı ile önlenmistir. Tasarım yönteminin geçerligini gösermek amacı ile yarık baglasımlı mikroserit yama antenlerinden olusan 20x20 prototip yansıtıcı dizi anteni, 25GHz de tasarlanıp baskı devre yöntemi ile üretilmistir. Prototip yansıtıcı dizi anteninin ölçüm sonuçları ana hüzmenin istenildigi gibi 40 dereceye döndürülebilecegini göstermistir. Ortadogu Teknik Üniversitesi Mikroelektronik Tesislerinde (ODTÜ-MET) gelistirilen ve yüzey isleme teknigine dayanan, mikroisleme üretim sürecinin yansıtıcı dizi anteni üretimine uyarlanması amacı ile pul baglama asamasının bu sürece nasıl eklenecegi tartısılmıs ve uygun bir öneri sunulmustur.
Özet (Çeviri)
In this thesis 10x10 reconfigurable reflectarray is designed at 26.5 GHz where the change in the progressive phase shift between elements is obtained with RF MEMS switches in the transmission lines of unit elements composed of aperture coupled microstrip patch antenna (ACMPA). The reflectarray is illuminated by a horn antenna, and the reflected beam is designed to switch between broadside and 40° by considering the position of the horn antenna with respect to the reflectarray. In the design, the transmission line analysis is applied for matching the ACMPA to the free space. The full wave simulation techniques in HFSS are discussed to obtain the phase design curve which is used in determining two sets of transmission line lengths for each element, one for the broadside and the other for switching to the 40° v at 26.5 GHz. The switching between two sets of transmission line lengths is sustained by inserting RF MEMS switches into the transmission lines in each element. Two types of RF MEMS switches, series and shunt configurations, are designed for the switching purpose in the reflectarray. The phase errors due to nonideal phase design curve and type of the RF MEMS switch are reduced. The possible mutual coupling effects of the bias lines used to actuate the RF MEMS switches are also eliminated by the proper design. To show the validity of the design procedure, a prototype of 20x20 reflectarray composed of ACMPA elements is designed at 25GHz and produced using Printed Circuit Board (PCB) technology. The measurement results of the prototype reflectarray show that the main beam can be directed to the 40° as desired. The process flow for the production of the reconfigurable reflectarray is suggested in terms of integration of the wafer bonding step with the in-house standard surface micromachined RF MEMS process.
Benzer Tezler
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Plazma arkı eldesi ve yüzey bölgesi modifikasyonunda kullanılabilirliği
Başlık çevirisi yok
ÖZKAN ÖZİPEKLİLER
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİM DEMİRCİ
- Lazer çizgi genişliği genel teorisi
Başlık çevirisi yok
ABDULKADİR DAVUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATİLLA ÖZMEN
- Deprem etkisindeki yapılarda dinamik yöntemlerle üç boyutta form araştırması
Başlık çevirisi yok
MEHMET EMİN TUNA
Doktora
Türkçe
1985
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSNÜ CAN
- Kutu kesitli kirişlerin eğilme, burulma ve bozulma etkilerine göre analizi
Başlık çevirisi yok
AHMET BUDAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLHAN SUNGUR