Uydu haberleşme sistemleri için yeniden yapılandırılabilir düzlemsel çift bandlı filtre tasarımı: UHF ve S bandı uygulamaları

Abstract

Bu tez çalışmasında, mikrodalga frekanslarının askeri ve sivil haberleşme sistemleri için önemli bir uygulama sahası olan UHF (300 MHz-3 GHz) ve S (2 - 4 GHz) bandlarında çalışan mikrodalga filtre tasarımları gerçekleştirilmiştir. Tasarımlarda; günümüz haberleşme sistemleri açısından büyük öneme sahip olan devre minyatürizasyonu, üretim kolaylığı ve harici elemanlarla bağlantı kolaylığı gibi temel özellikleri sağlayabilen düzlemsel yapılar kullanılmıştır. Yapılan tasarımların en temel özelliği, günümüz haberleşme sistemlerinde önem arz eden ve gittikçe artan bir talebe sahip bir konu olan yeniden yapılandırılabilir devre özelliğinde olmalarıdır. Tek bir eleman değişikliği veya bağlantılardaki basit ve ufak bir değişik ile band tutan-band geçiren karakteristik değişimleri ile eliptik-lineer faz frekans cevabı karakteristik değişimlerinin sağlanabildiği farklı filtre yapıları tasarlanmıştır. Tasarımlarda; teorik analizlerde çift-tek mod analiz metodu, ABCD matris sentez metodu ve kuplajlı hatlar teorisinden yararlanılmış, simülasyon çalışmaları bir Tam-Dalga EM (ElektroManyetik) simülatör paket programı olan SONNET SOFTWARE kullanılmış, teorik-simülasyon uyumu yerinde olan, düzgün ve arzu edilen frekans cevaplarına sahip filtre devreleri RT/DUROID taban malzemeleri üzerinde ipek baskı teknolojisi kullanılarak imal edilmiş ve filtre performansları Agilent E5071C Network Analyzer ile test edilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında tasarlanan filtre yapılarından iki grup filtre sonuç itibariyle deneysel olarak da gerçekleştirilmiş, performans testleri yapılarak, filtrelerin simülasyon, teorik ve ölçüm sonuçlarının birbiriyle uyum içerisinde olduğu görülmüş ve literatüre yeniden yapılandırılabilir düzlemsel çift bandlı yeni filtre yapıları kazandırılmıştır.

In this thesis study, microwave filter designs were implemented in UHF (300 MHz-3 GHz) and S (2 - 4 GHz) bands, which are important application areas for military and civil communication systems of microwave frequencies. In this designs; planar structures that can provide basic features such as circuit miniaturization, production simplicity and connectivity simplicity with external elements, which have great importance in terms of today's communication systems, have been used. The most basic feature of the designs made is the reconfigurable circuit feature which is an important issue and which has an increasing demand in today's communication systems. Different filter constructions have been devised to provide characteristic changes of elliptical-linear phase frequency response and bandstop-bandpass characteristic variations with changes in a single element or connection. In the theoretical analyzes of the designs, even-odd mode anlysis method, ABCD matrix synthesis method and the coupled-line theory were used, SONNET SOFTWARE, a full-wave EM (Electro-Magnetic) simulator package program was used in the simulation analyzes, Having smooth and desirable frequency responses, theoretical and simulation compatible filter circuits have been fabricated using silk screening technology on RT / DUROID base materials and filter performances were tested with the Agilent E5071C Network Analyzer. Eventually within the scope of this thesis study, two group filters were fabricated and the performance tests were performed; the simulation, theoretical and measurement results of the filters were found to be in harmony with each other and the literature was restructured with novel planar dual band filters.