S-Band Stepped Septum Polarizer Design and Analysis

Abstract

Dalga kılavuzlarının kullanılma fikri ve ilk tasarımları on dokuzuncu yüzyılın ikinci yarısına kadar uzanmaktadır. Ayrıca İkinci Dünya Savaşı'nda özellikle radar teknolojisinin temellerinin atılmasıyla dalga kılavuzları ve bu iletim hatları üzerinde tasarlanarak üretilen RF/Mikrodalga bileşenler kablosuz haberleşme teknolojilerinin vazgeçilmez yapılarından birisi olmuştur. Günümüzde de özellikle yüksek güç ihtiyacı olan RF/Mikrodalga sistemlerde sıklıkla görev almaktadırlar. Ayrıca dairesel kutuplanmalı açıklık antenler ve bu antenlerin besleme bileşenleri özellikle uydu haberleşmesinde önemli bir yer teşkil etmektedir. Mobil haberleşme sistemlerinde kutuplanma kaybının azaltılması, veri hızının artırılması için kutuplanma çeşitliğinin kullanılması vb. uygulamalarda bu yapılara ihtiyaç duyulmaktadır. Özellikle dalga kılavuzu ile beslenen antenlerin dairesel kutuplanmalı elektromanyetik dalga yayması ya da alması için kutuplaştırıcı yapıları kullanılmaktadır. Bu yapılar antenin çevresine yerleştirilen özellikte olabileceği gibi anten girişinde ve dalga kılavuzu içinde de olabilmektedir. Bunlardan birisi de septum kutuplaştırıcıdır. Septum yapısı dalga kılavuzunun içinde yer aldığı için dış etkilere daha az maruz kalmakta ayrıca az hacimli ve hafifliği dolayısıyla da kullanım ve uygulama kolaylığı sağlamaktadır. Bu çalışmada hem uzay kesimi hem de yer kesimi S-Bant uydu haberleşme sistemlerinde dairesel kutuplanmalı anten beslemelerinde kullanılmak üzere dört adımlı septum kutuplaştırıcının analiz ve tasarımı gerçekleştirilerek ticari bir elektromanyetik çözümleyicide benzetimleri yapılmıştır. Belirlenen yalıtım hedefleri doğrultusunda tasarım geri dönüş kaybı, port yalıtımı ve eksenel oran değerleri bakımından iyileştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar da belirtilen geri dönüş kaybı, port yalıtımı, eksenel oran ve ışıma örüntüsü olarak sunulmuştur. Bu sonuçlara göre tasarımı gerçekleştirilen dört adımlı septum kutuplaştırıcı yapısı özellikle S-Bant uydu haberleşme sistemlerinde dairesel kutuplanma elde etmek için anten girişlerinde kullanılabilir.