Doğrusal dizilim antenlerin ışıma örüntülerinin sentezi

Abstract

Bu tez çalışmasında, radar ve iletişim sistemlerinde hayati öneme sahip olan sinyal gücünün gürültü gücüne oranının arttırılması, uzun mesafede haberleşme sağlanabilmesi için yönlülük değeri oldukça yüksek olan huzmeler üretilmesi, girişim içeren sinyallerin bulunduğu doğrultuların bastırılması ve vericiden gönderilen sinyallerin ulaşması istenilmeyen dar/geniş bölgelere sinyallerin çok düşük seviyede ulaşması taleplerinin doğrusal dizilim anten sistemleri kullanılarak karşılanması üzerine çalışılmıştır. Burada belirtilen talepler birbiriyle çelişen tipte taleplerdir ve çok hedefli optimizasyon problemi haline getirilip optimize edilmelidirler. Burada optimize edilebilecek sistem parametreleri dizilimi oluşturan antenlerin genlikleri, fazları ve antenler arasındaki mesafelerdir. Bu tez çalışmasında çok hedefli optimizasyon problemi çözüm yöntemlerinden ilki olan hedeflerin ağırlıklı toplamlar şeklinde ifade edilerek optimizasyonu, bu alanda literatürde ilk kez kullanılan ve deterministik bir yöntem olan genelleştirilmiş patern arama (GPA) metodu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bir diğer çok hedefli optimizasyon problemi çözüm yöntemi de hedeflerin Pareto sınırlarının elde edilmesidir. Bunun için daha önce tek bir amaç fonksiyonunda belirtilen hedefler, ayrı ayrı amaç fonksiyonlarıyla belirlenerek, yine literatürde bu alanda ilk kez kullanılan Domine Edilmemiş Sıralama Genetik Algoritması II (NSGA II) yöntemiyle optimize edilerek elde edilen sonuçlar GPA sonuçlarlarıyla kıyaslanmıştır. Tezde ayrıca faz dizilimli antenlerin de performansları ana huzmenin geniş bir bölgede tarama yaptığı durum için NSGA II yöntemiyle optimize edilerek hedeflere ait Pareto sınırları elde edilmiştir. Tez çalışması boyunca elde edilen tüm optimizasyon sonuçları için ayrıca Bilgisayar Benzetim Teknolojisi (CST) benzetimi yarım-dalga dipol antenler kullanılarak gerçekleştirilmiş ve böylece antenler arasında oluşabilecek ortak kuplaj etkilerinin minimuma indirilmesi için gerekli sistem kısıtlamaları belirlenmiştir.