Abstract:

Bu çalışmada, mikrodalga görüntüleme sistemlerinde kullanılmaya uygun olan çok-geniş bantlı, küçük boyutlu ve yönlü ışıma diyagramına sahip bir antenin tasarlanması amaçlanmıştır. Mikrodalga görüntüleme sistemleri ile ilgili araştırmalar özellikle meme kanseri tespitinde sistemin kullanımının avantajlı olduğunu kanıtlamış ve son yıllarda sistemin geliştirilmesine yönelik çalışmaların artış göstermesini sağlamıştır. Mikrodalga görüntüleme tekniğinin temel prensibi, verici anten ile sinyalin hedefteki materyale gönderilmesi ve saçılan sinyalin alıcı anten ile alınıp işlenmesi şeklindedir. Bu nedenle, kullanılacak anten seçimi ölçümlerde önemli bir rol oynamaktadır. Hafiflik, küçük hacim, sistemlere kolay entegre olabilme, düşük profilli yüzeysel görünüme ve düşük üretim maliyetine sahip olma gibi özellikleri nedeniyle ‘Mikroşerit Yama Antenler’in kullanımı birçok uygulamada görülmektedir. Ancak geleneksel mikroşerit antenlerin band genişliklerinin dar ve kazançlarının düşük oluşu, geniş bant aralığındaki sinyallere ihtiyaç duyan mikrodalga görüntüleme gibi sistemler için önemli bir engel teşkil etmektedir. Bu nedenle çeşitli modifikasyon teknikleri kullanılarak mikroşerit antenlerin dezavantajlarını ortadan kaldırmaya yönelik çok sayıda çalışma yapılmıştır. Bozulmuş toprak yüzey kullanma, yama veya toprak üzerinde yarıklar açma, parazit eleman ekleme, besleme tekniğini ve konumunu değiştirme gibi yöntemler antenin performansını artırma amacıyla yapılan işlemlerden bazılarıdır. Bozulmuş toprak kullanma tekniği ile mikroşerit antenin tam haldeki toprak yapısının bozularak kısmi hale getirilmesi işlemi ile oluşturulan antenlere ‘düzlemsel monopol anten’ adı verilir. Işıma yamalarının geometrik şekillerine göre, eliptik, dairesel, dikdörtgen, kare veya bu şekillerin birleşimleri ile adlandırılan monopol antenlerin en önemli özelliği çok-geniş frekans bandında çalışabilmeleridir. Bu çalışmada dikdörtgen yamalı düzlemsel anten tasarımının yapılması planlanmış, istenilen amaca uygun olarak optimizasyonlar gerçekleştirilmiş ve antenin analizi yapılmıştır. L-şekilli toprak yüzey kullanılarak yönlü bir ışıma diyagramı elde edilmiş, toprakta açılan bir çentik ile band genişliği artırılmıştır. Yamadan çıkarılan yarıklar ile ardışık rezonanslar oluşturulmuş, besleme hattının konumu optimize edilerek empedans uyumu artırılmıştır. Yapılan tüm işlemlerin neticesinde; bant genişliği 3-10 GHz bandını tam olarak kapsamakta olan ve bant içindeki farklı frekans noktalarında yönlülüğü stabil durumda olan küçük yapılı bir anten tasarlanmıştır. Bu özelliklere sahip olan antenin, mikrodalga görüntüleme sistemleri için gerekli şartları sağladığı söylenebilir.

Keywords: