5.8 GHz’de Havacılık Uygulamaları için Radomlu Konformal Mikroşerit Yama Anten Dizisi Tasarımı
Savunma Bilimleri Dergisi, cilt.21, sa.1, ss.113-126, 2025 (TRDizin)
- Yayın Türü: Makale / Tam Makale
- Cilt numarası: 21 Sayı: 1
- Basım Tarihi: 2025
- Doi Numarası: 10.17134/khosbd.1586572
- Dergi Adı: Savunma Bilimleri Dergisi
- Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
- Sayfa Sayıları: ss.113-126
- Süleyman Demirel Üniversitesi Adresli: Evet
Özet
Bu çalışmada, C bandında bir konformal anten ve radom tasarımı gerçekleştirilmiştir. C bandı içerisinde yer alan 5.8 GHz frekansı, uydu haberleşmesi ve nano aviyonik platformlarda kullanılmaktadır. Bu tarz uygulamalarda kullanılan antenlerin yüzeye uygun, konformal şekilde ve muhafazalı olması önemlidir. Antenler hava araçlarına entegre edilebilir ve aynı zamanda radom korumalı olmalıdır. Tasarlanan anten ve radom önemli bulgular içermektedir. Radom tasarımı için çok katmanlı yansımaya yönelik analitik formüller sağlanmıştır. Radom-anten etkileşimi detaylı olarak açıklanmış ve radomun, anten parametrelerine olan etkilerine yer verilmiştir. Çalışmada metodolojik bir karşılaştırma sunabilmek için, öncelikle radom tasarımı ve parametreleri daha sonra, 2x1 düzlemsel mikroşerit yama anten tasarımı, sonrasında 2x1 konformal anten tasarımı en son olarak da radomlu konformal antenin tasarımı ve performans analizleri karşılaştırması verilmiştir. Önerilen radomun iletim katsayısı, 0.21 dB’dir. Düzlemsel antenin yönlülüğü 10.5 dBi, kazancı 8.1 dBi ve S11 değeri ise -34.64 dB olarak bulunmuştur. Konformal yapıya geçildiğinde, bu parametreler yönlülük için 8.99 dBi, kazanç 6.56 dBi, S11’i -15.22 dB olarak simüle edilmiştir. Radomlu konformal antenin yönlülüğü 8.77 dBi, kazancı 6.5 dBi ve S11’i -10.152 dB’dir. Nihai tasarım olarak sunulan radomlu konformal antenin, havacılık ve uzay çalışmaları için literatüre katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
In this study, a conformal antenna and radome design in the C-band were developed. The 5.8 GHz frequency within the C-band is utilized in satellite communications and nano-avionics platforms. It is essential for antennas used in such applications to be conformal to the surface and protected by a radome. These antennas should be integrable with aerial vehicles and shielded by a radome. The designed antenna and radome present significant findings. Analytical formulas for multilayer reflections have been provided for the radome design. The interaction between the radome and the antenna is explained in detail, and the effects of the radome on antenna parameters are discussed. To present a methodological comparison in the study, the radome design and its parameters are addressed first, followed by the design of a 2x1 planar microstrip patch antenna, the design of a 2x1 conformal antenna, and finally, the design and performance analysis of the conformal antenna with a radome. The transmission coefficient of the proposed radome is 0.21 dB. The directivity, gain, and 𝑆11 value of the 2x1 planar antenna are found to be 10.5 dBi, 8.1 dBi, and -34.64 dB, respectively. When transitioned to the conformal structure, these parameters are simulated as 8.99 dBi for directivity, 6.56 dBi for gain, and -15.22 dB for 𝑆11. The directivity, gain, and 𝑆11 value of the conformal antenna with a radome are 8.77 dBi, 6.5 dBi, and -10.152 dB, respectively. The final design of the conformal antenna with a radome is anticipated to contribute to the literature in the fields of aviation and space studies.