Tez No	İndirme	Tez Künye	Durumu
799315		Microstrip antenna design and fabrication for self power modern wireless system / Kendi için mikro şerit anten tasarımı ve üretimi güç modern kablosuz sistem Yazar:HAYDER HASSAN MOHAMMED AL KHAYLANI Danışman: YRD. DOÇ. DR. ABDULLAHI ABDU IBRAHIM Yer Bilgisi: Altınbaş Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı Konu:Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control Dizin:	Onaylandı Doktora İngilizce 2022 150 s.
Modern anten teknolojisinin 5G sistemleri, IoT terminalleri ve uzay uydu iletişim sistemleri dahil olmak üzere son uygulamalara uyması için acil ihtiyaç nedeniyle. Bununla birlikte, anten teknolojisi, anten boyutu ve pasif performans sınırlamaları nedeniyle nadiren gevşer. Bu, güneş ve radyo frekansı kaynaklarına dayalı yeşil enerjiye dayalı kendi kendine güç sağlayan sistemleri içerecek birçok ilerlemeyi içerir. Bu nedenle, üç rezonans frekansında (3.6, 3.9 ve 4.9 GHz) çalışan yeni yeniden yapılandırılabilir alt 6 GHz mikroşerit yama anteni, 5G uygulamaları için tasarlanmıştır. Önerilen anten, basılı bir şerit hattının etrafına basılmış eşleşen devre ile metamalzeme-(MTM) dizisinden yapılandırılmıştır. Anten, geniş bir frekans bandında mükemmel bir eşleşme elde etmek için eş düzlemli bir dalga kılavuzu ile uyarılır. Önerilen anten, iki foto-direnç tarafından kontrol edilen S11, kazanç ve radyasyon modelinin ifadesinde mükemmel performans gösterir. Önerilen anten, foto-direnç durumlarını değiştirdikten sonra çeşitli çalışma frekanslarını ve radyasyon modellerini gösterir. Ana anten yeniliği, aynı çalışma frekansında daha fazla kullanıcıyı izleyen ana lobun bölünmesiyle gerçekleştirilir. Bununla birlikte, ana radyasyon lobu, eşleştirme devresindeki iki varaktör diyot kullanılarak yüzey akımı hareketi kontrol edilerek gerekli konuma yönlendirilebilir. Ardından, önerilen tasarım, 5G uygulamaları için 3B dizi geometrisine göre geliştirilmiştir. Önerilen anten dizisi, 3,1 GHz'den 5,75 GHz'e kadar mükemmel uyum empedansı, S11≤-10dB ile geniş bant sağlar. Önerilen MIMO dizisi, ilgili tüm frekans bantlarında -20dB'den daha düşük, düşük karşılıklı eşleşme sağlamak için kübik yapı üzerinde düzenlenmiş dört öğeden oluşturulmuştur. Her eleman eş düzlemli dalga kılavuzu (CPW) ile uyarılır. Radyasyon modelleri, Işığa Bağımlı Dirençlerin (LDR'ler) iki optik anahtarı tarafından kontrol edilir. Önerilen dizi, yönlülük açısından LDR durumu değişikliklerine mükemmel yanıt verir. Önerilen anten frekans bandının, LDR anahtarlama durumlarına göre önemsiz bir şekilde etkilendiği bulunmuştur. Önerilen dizi, 3,6 GHz, 3,9 GHz ve 4,9 GHz'de S parametreleri, kazanç ve radyasyon modellerinin ifadeleri üzerinde deneysel olarak üretilmiş ve test edilmiştir. Maksimum kazancın sırasıyla 3.6GHz, 3.9GHz ve 4.9GHz'de 3.6dBi, 4.2 dBi ve 4.1dBi olduğu bulunmuştur. Bununla birlikte, önerilen dizinin, LDR anahtarlama durumlarını değiştirdikten sonra sırasıyla 3,6 GHz, 3,9 GHz ve 4,9 GHz'de yaklaşık ±30o, ±40o ve ±45o'de önemli bir ışın yönlendirmesi sağladığı bulunmuştur. Bu teknik, yönlendirme devrelerine ihtiyaç duymadan anten ışını kontrolünü sağlar. Daha sonra, güneş paneli entegrasyonu ile kendi kendine çalışan sistem için RF enerji toplama sistemi önerilmiştir. Sonunda anten dizilimi tasarlanmış ve imal edilmiş, CST Studio yazılımı kullanılarak simülasyon yapılmıştır. Üretimin deneysel sonuçlarının, simülasyonlardan elde edilen sonuçlarla çok iyi uyuştuğu bulunmuştur.
Due to the urgent need for modern antenna technology to fit the recent applications including 5G systems, IoT terminals, and space satellite communication systems. However, the antenna technology still rarely relaxed due to the antenna size and passive performance limitations. This involves many advances to include self-powered systems based on green energy based on solar and radio frequency resources. Therefore, novel-reconfigurable sub-6 GHz microstrip patch- antenna operating on three resonant frequencies 3.6, 3.9, and 4.9 GHz is designed for 5G- applications. The proposed antenna is structured from metamaterial-(MTM) array with matching circuit printed around a printed strip line. Antenna is excited with a coplanar waveguide to achieve an excellent-matching over a wide frequency band. The suggested antenna shows-excellent-performance in expression of S11, gain, and radiation-pattern that are controlled by two photo-resistances. Suggested antenna shows various operating-frequencies and radiation-patterns after changing the photo-resistance cases. The main antenna novelty is realized by splitting the main-lobe which tracks more users on same operating-frequency. Nevertheless, major radiation-lobe can be steered to required-location by controlling the surface current motion utilizing two varactor-diodes on the matching circuit. Next, the proposed design is developed to 3D array geometry for 5G-applications. The suggested antenna-array provides wideband with excellent matching-impedance, S11≤-10dB, from 3.1GHz to 5.75GHz. The suggested MIMO array is constructed from four elements arranged on cubical structure to provide low mutual-coupling, less than -20dB, over all interested frequency bands. Each element is excited with coplanar-waveguide-(CPW). The radiation patterns are controlled by two optical-switches of Light Dependent Resistors-(LDRs). The suggested array shows excellent response to LDR statue changes in terms of directivity. The proposed antenna frequency band is found to be insignificantly affected with respect to LDR switching statues. The suggested array is fabricated and tested experimentally on expressions of S-parameters, gain and radiation-patterns at 3.6GHz, 3.9GHz, and 4.9GHz. The maximum gain is found to be 3.6dBi, 4.2 dBi, and 4.1dBi at 3.6GHz, 3.9GHz, and 4.9GHz, respectively. Nevertheless, it is found that the suggested array achieved a significant-beam steering about ±30o, ±40o, and ±45o at 3.6GHz, 3.9GHz, and 4.9GHz, respectively, after changing LDR switching statues. Such technique ensures the antenna beam controlling without need for biasing circuits. Next, RF energy harvesting system is proposed for self-powered system with solar panel integration. At the end, the antenna array is designed and fabricated, the simulation is done by using CST Studio software. It is found that the experimental results of fabrication are agreed very well with those obtained from simulations.