FZP Uydu alıcı antenleri

Abstract

Mikrodalga frekanslarında yapılan uydu haberleşmesinde açıklık antenleri kullanılır. Parabolik yansıtıcılar yaygın olarak kullanılan açıklık antenleridir. Bununla birlikte, parabolik yansıtıcı antenlerin, yapım zorluğu, yağmur ve kar etkisiyle başarımının düşmesi gibi, bazı olumsuz yanları vardır. Sözkonusu bu olumsuzluklar, düzlemsel açıklık antenlerin önemini artırmaktadır. Son yıllarda, yüksek güçlü uyduların devreye girmesiyle, bu antenler üzerine yapılan çalışmalar hız kazanmıştır. Bu tez çalışmasında, dielektrik bir taban malzeme üzerine Presnel bölgeleri işlenerek gerçeklenen ve kısaca FZP(Fresnel Zone Plate) olarak adlandırılan düzlemsel antenler incelenmiştir. 10.95-11.7 GHz bandında başarım karakteristiklerine ilişkin bağıntılar elde edilmiştir. Deneysel PZP yansıtıcı antenler gerçekleştirilerek test edilmiştir. PZP antenler frekansa bağımlıdırlar. Band genişlikleri tasarım frekansının %15-20'si kadardır. 3-dB huzme genişlikleri parabolik yansıtıcı antenler inkine yakın, yan kulak ve geçiş (kros) polarizasyon seviyeleri ise daha yüksektir. Verimleri parabolik antenlerden düşüktür. PZP antenlerin verimi yapılarına bağlı olarak %8-70 arasında değişir. Verim yükseldikçe yapımları zorlaşır. En basit şekilde gerçekleştirilebilecek PZP antenlerin verimi %8-30 arasındadır. Bu verim aralığında deneysel olarak gerçekleştirilen PZP antenlerle, el yapımı olmalarına rağmen, uydulardan izlenebilir kalitede TV yayını alınmıştır. Yüksek kazancın gerekmediği durumlarda, PZP antenler kolayca gerçekleştirilip kullanılabilir. Aperture antennas are used in satellite communications at microwave frequencies. For this reason, today, paraboloidal antennas are often used. However, these antennas are difficult to manufacture and their performances may be degraded due to rain and snow. These disadvantages have led to use planar antennas. In this dissertation, planar FZP(Fresnel Zone Plate) antennas consisting of Fresnel zones arranged consecutively a dielectric substrate materials are examined. Performance characteristics at 10.95-11.7 GHz band were obtained. Several FZP antennas were realized and their performances were tested. Characteristics of FZP antennas are frequency dependent. Bandwidths of these antennas is 15-20 % of their design frequencies. 3-dB beamwidth is close to that of reflectors. Their sidelobes and cross-polarizations levels are greater than those of the reflectors. Their efficiency are less than those of reflectors. Efficiency of FZP antennas, depending on their types, varies between 8 and 70 percent. As their efficiency is increased, their manufacturing becomes difficult. Efficiency of a simple FZP antenna is approximately between 8 and 30 percent. Several hand-made FZP antennas have shown good results for pictures from broadcasting satellites. Consequently, FZP antennas, when high gain is not necessary, can be easily manufactured and used.