Tekdüze olmayan zaman modülasyonlu ve darbeli ayrık frekanslı anten dizilerinde harmonik analizi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: İhsan KANBAZ

Danışman: Ertuğrul Aksoy

Özet:

Bu tez zaman modülasyonlu anten dizileri ve darbeli ayrık frekanslı anten dizileri hakkında yapılan bir dizi araştırmayı içerir. İlk olarak tekdüze olmayan zaman modülasyonlu dizi antenlerin harmonik analizi gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen analizler ile literatürde tekdüze ve tekdüze olmayan zaman modüleli dizilerin harmonik güç tüketiminin aynı olduğu kanısının aksine bir görüşe odaklanılmıştır. Bu bağlamda, özel anahtarlama stratejisine sahip bir örnek ele alınarak literatürdeki farklılıklara değinilmiş ve genel kanının yeniden gözden geçirilmesi gerektiği ileri sürülmüştür. Ardından özel anahtarlamalı örnek için öne sürülen ifadenin genelleştirilerek tüm tekdüze ve tekdüze olmayan diziler için geçerli harmonik güç tüketiminin kapalı form ifadesi türetilmiştir. Böylece harmoniklerde tüketilen gücün anahtarlama frekansı ile birebir ilişkili olduğu ve örüntü sentezlemeye yönelik gerçekleştirilecek çalışmalarda ekstra bir tasarım parametresi olarak kullanılabileceğine yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Ardından ayrık frekanslı diziler (AFDA) incelenmiş ve zaman bağımsız ışıma elde etmek için literatürde önerilmiş olan darbeli AFDAların harmonik analizi ve literatürde daha önce hiç değinilmemiş olan güç tüketimine odaklanılmıştır. Zaman bölge analizlerinin yanısıra frekans bölge analizi gerçekleştirilerek darbeli AFDA’in aslında harmonik temelli bir ışımaya sahip olduğu, her harmoniğin kendi içinde menzil bağımlı olduğu sonucuna varılmıştır. Ardından sonsuz harmonik bileşene sahip bu sistemin harmoniklerinde tüketilen gücün hesaplanmasına odaklanılmış ve kapalı form ifadesi türetilmiştir. Türetilen ifadeden yola çıkılarak literatürde öne sürülmüş olan zaman bağımsız ışıma sağlayan düşük darbe açıklıklarının yüksek harmonik ışımalara sebebiyet verdiği ve bunun da güç tüketimi açısından dezavantaj olduğu sonucuna varılmıştır. Son olarak nümerik integrasyon tekniği kullanılarak önerilmiş olan kapalı form ifadenin doğrulanması amaçlanmıştır. Trapezoidal integrasyon metodu ile yapılan analizler sonucu önerilen ifadenin yüksek doğruluğa sahip olduğu sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler : Zaman modüleli diziler, darbeli ayrık frekanslı diziler, harmonik güç tüketimi, zaman-menzil bağımlı ışıma