Page 18 - bilgem-teknoloji-dergisi-13
P. 18
RADAR TEKNOLOJİLERİ
BİLGEM TEKNOLOJİ
Fatma Zengin - Başuzman Araştırmacı, Türker İsenlik - Başuzman Araştırmacı,
Eren Akkaya - Başuzman Araştırmacı, Hüseyin Yiğit - Başuzman Araştırmacı
Ömer Yılmaz - Başuzman Araştırmacı, Koray Sürmeli - Başuzman Araştırmacı / BİLGEM BTE
Tasarımdan
ölçüme,
antenlere
GENEL
BAKIŞ
Çağımızda her geçen gün önemi artan bilgiye kesintisiz lanmış değildir. Şekil 1. Işıma tedir. Anten problemlerinin çözümünde öncelikle analitik
ve hızlı erişim ihtiyacı kablosuz iletişim uygulamalarının Alan Bölgeleri yöntemler tercih edilmekle birlikte çoğu anten elemanı ya
motivasyon kaynağı olmuştur. Kablosuz haberleşmenin “Reaktif yakın Bir anten kulla- da dizisi için denklemlerin karmaşık yapıya sahip oluşu ve
önemli unsurlarından olan anten, radyo dalgalarının keş- alan bölgesi”, re- nılacağı uygulama problem boyutunun büyüklüğü, nümerik metotların ve ti-
finden itibaren haberleşme ve radar sistemlerinin vazge- aktif alanların, ışıyan alanına göre farklı cari 3-boyutlu (3B) tam dalga elektromanyetik analiz prog-
çilmez bir bileşenidir. alanlara baskın olduğu karakteristik özellikler ramlarının kullanımını bir anlamda mecbur kılmaktadır.
antenin ışıma yapmayan gösterebilir. Hatta antenin
Anten, en genel tanımıyla elektromanyetik enerjiyi elekt- bölgesi olarak tanımlanır ve uygulama alanı ve içinde yer TÜBİTAK BİLGEM tarafından yürütülen sivil ve askeri
riksel gerilim ve akıma veya elektriksel gerilim ve akımı kaynağı hemen çevreleyen kısmı alacağı çalışma ortamına göre alanda kritik öneme sahip projeler için ihtiyaçlar ve bek-
elektromanyetik enerjiye dönüştüren, bu enerjiyi belirli bir olarak ifade edilir. Genel olarak bu belirli performans özelliklerine sahip lentiler doğrultusunda Anten Teknolojileri ve Ölçüm Sis-
frekans aralığında istenilen uzaysal dağılıma yönlendiren bölgenin dış sınırı R<0.62√(D^3/λ) veya olması istenilen bir durumdur. Bu durum temleri Bölümü tarafından Ar-Ge faaliyetleri yürütülerek
elemanlardır. Bir antenden ışıyan elektromanyetik alan λ/2 π mesafesi olarak alınır. Burada, λ dalga çeşitli anten yapılarının tasarımını kaçınılmaz çeşitli anten yapıları ve antenleri dış ortam koşullarından
karmaşık Poynting vektörü (ExH*) ile ifade edilir. Burada boyunu, D ise antenin en büyük boyutunu ifade eder. kılmaktadır. (rüzgar, kar, yağış, nem, sıcaklık vb.) koruyan ve elekt-
E elektrik alanı, H ise manyetik alanı göstermektedir. Poy- Bu alanın biraz ötesinde antenin ışıyan alanlarının bas- romanyetik performansını bozmayan radom tasarımları
nting vektörü antenin yakın alanında sanal (imajiner) bir kın olduğu “ışıyan yakın alan bölgesi” başlar. Bu bölgede Anten seçiminde en önemli adım antenin uygulama ala- geliştirilmektedir. Geliştirilen antenler tek başlarına kulla-
değere sahiptir ve antenden uzaklaştıkça hızlı bir şekilde açısal alan dağılımı, antene olan mesafeye bağlıdır. An- nına bağlı olarak anten tipini belirlemektir. Anten tasa- nılabildiği gibi aynı zamanda dizi halinde tasarlanarak da
azalır. Bu durum farklı ışıma bölgelerinin oluşmasına se- tenin açısal alan dağılımının antenden olan mesafeden rımında; çalışma frekans bandı, kazanç, ışıma örüntüsü kullanılabilirler. Sinüs antenler, vivaldi antenler, log peri-
bep olmaktadır. Oluşan ışıma bölgeleri reaktif yakın alan, bağımsız olduğu alan bölgesi ise “uzak alan bölgesi” ve polarizasyon temel parametrelerdir. Bu parametreler yodik antenler, yama antenler, horn antenler ve yansıtıcı
ışıyan yakın alan (Fresnel) ve uzak alan (Fraunhofer) böl- olarak tanımlanır. Yaygın olarak, D maksimum boyutuna uygulamaya özgü olarak sistem gereksinimlerini karşıla- antenler bu sistemlerde kullanılan antenlere örnek olarak
geleri olarak adlandırılır. Bu bölgeler, içinde barındırdık- sahip (geçerli olabilmesi için D’nin dalga boyuna göre bü- yacak biçimde en iyilemeye çalışılır. verilebilir.
ları alan yapılarını tanımlayabilmek için belirlenmiş olup yük olması gerekmektedir) bir antenin uzak alan bölgesi
bunlar için yaygın olarak kullanılan çeşitli kıstaslar olma- 2D^2/λ ile başlar. Bu sınır değeri, π/8’lik bir faz hatası Tasarlanan antenlerin teorik veya uygulamalı olarak elekt-
sına rağmen bölgeleri ayıran sınırlar tek bir şekilde tanım- kabulüyle ilgilidir [1]. romanyetik açıdan problemlerinin çözülmesi gerekmek-
16 17
