Modern kablosuz haberleşme sistemlerinde yönlendirici antenler haberleşme linki için büyük önem arz etmektedir. Yüksek kazançlı olması sebebiyle horn antenler, elektromanyetik uyumluluk testlerinde, radar sistemlerinde, uydu ve uzaktan algılama uygulamalarında sıklıkla tercih edilmektedir. Horn antenin fiziksel boyutu yüksek kazanç gerektiren uygulamalarda büyük ve ağır bir hal almaktadır. Bu sebeple horn antenlerin fiziksel boyutunu arttırmadan kazancı iyileştirmek önem arz etmektedir. Bu çalışmada, X-bant uygulamaları için kullanılabilecek, iç yüzeyi üstel genişleyen piramit horn anten tasarlanmıştır. Horn anten WR90 dalga kılavuzu ile uyarılmaktadır. Tasarlanan horn antenin tam dalga analizi CST Microwave Studio Suite programı kullanılarak yapılmıştır. Horn anten ile 7-20 GHz frekans bandında 13-21 dBi aralığında kazanç elde edilmektedir. Tasarımı yapılan horn antenin kazancını iyileştirmek için dielektrik lens kullanımı önerilmiştir. Önerilen lens iki kısımdan oluşmaktadır. Bunlar planoküresel lens ve empedans uydurma katmanıdır. Hava ortamından dielektrik lens ortamına geçiş sınırında oluşan yansımaları azaltmak için planoküresel lensin düzlemsel bölgesi ile dalga kılavuzu arasına dikdörtgen piramit formunda bir empedans uydurma katmanı eklenmiştir. Rogers 3003 malzemesi (dielektrik sabiti, ε_r = 3) kullanılarak tasarlanan planoküresel lens, horn antenin üstel genişleyen iç bölgesine ışıma doğrultusuna dik olacak şekilde yerleştirilmiştir. Planoküresel lensin eklenmesi ile horn antenin kazancında, 12 GHz üzerindeki frekanslarda kazanç artışı elde edilmiştir. Planoküresel lensin ve empedans uydurma katmanın horn antenin içerisine yerleştirilmesi ile 1.5 dB ’ye kadar kazanç artışı elde edilmiştir. (Bu çalışma birinci sırada yer alan yazarın yüksek lisans tezinden üretilmiştir.)
Anahtar Kelimeler: Horn anten, dielektrik lens, planoküresel lens, X-Bant
|
