DESIGN AND OPTIMIZATION OF NEXT GENERATION MOBILE SMART ANTENNA

Abstract

Akıllı anten bir koplanar boadband anten olup her iki tarafındanda elektrik kullanan bir platform üzerinde yapılmıştır. Bu tür akıllı antenlerin tasarımında kullanılan iki taraflı bu devre kartları mikrodalga seviyesinde daha fazla etki etmesini ve frekansların 1 GHz'i aşmasını sağlamaktadır. Bu tip antenler broadband frekansları içindir ve özellikle ultra geniş bant üretimleri PCB üretimi için kolay olduğu için kullanılmaktadır. Bu tezde, yeni bir UWB tasarlanmış, üretilmiş ve ölçülmüştür. Tek birimli ve M biçimli Vivaldi anteninin başarılı uygulamasından sonra, aynı biçimdeki UWB anteni için 8x8 bir dizim tasarlanmış, üretilmiş ve laboratuar koşullarında ölçümlenmiştir. Geri dönüş kaybı, VSWR, radyasyon modeli ve tek birimli antenin kazanımı, 8x8 dizim gibi unsurlar HFSS yazılımı yoluyla elde edilen sonuçlarla kıyaslanmış ve ölçülmüştür. Kıyaslanmış bu tek birimli anten ve dizgili antenin kayda değer bir uyum içerisinde olduğu gözlemlenmiştir. Tasarlanmış anten büyük bir bant genişliğine sahiptir ve oldukça kullanışlı olmakla birlikte gelecek kuşak mobil iletişim için ve MIMO uygulamaları içinde yeterlidir. Bu onun yüksek hızına, artan kapasitesine ve zarar veren unsurları eleyen yapısına vesınırlı bant genişliğindeki tranmisyon kanallar üzerinden yüksek veri tranmisyonu esnasındaki çok yollu sinyal özelliğne bağlıdır.

A smart antenna is a co-planar broadband antenna which is made from an electrical platform-utilized on both sides. Double-sided printed circuit board used in the design of this type of smart antennas makes it cost effective at the microwave level of frequencies exceeding 1GHz. This type of antennas is used for broadband frequencies, especially ultra-wideband as their manufacturing is easy for which PCB production is used. In this research, a new Model Vivaldi UWB is designed, fabricated and measured. After the successful implementation of single unit Vivaldi antenna, an 8x8 array of the same shape UWB antenna is designed, fabricated and measured in the laboratory conditions. Return-loss, VSWR, radiation pattern, and gain of the single-unit-antenna, as well as the 8x8 array, are measured and compared with the simulated results obtained through HFSS software. The compared results of the single unit antenna and array antenna show reasonable agreement. The designed antenna has a large bandwidth and high gain and it is very useful for the next generation mobile communications and MIMO applications. This is due to its fast speed, increased capacity, and its ability to eliminate the harmful effects of fading and signal multipath while attempting to obtain high data throughput deploying limited bandwidth transmission channels.