3D sekizgen frekans seçici yüzey tasarımı ve analizi

Abstract

Kablosuz haberleşme, mikrodalga ve radar sistemleri alanlarında sıklıkla kullanılmakta olan frekans seçici yüzeyler (FSY) yaygın olarak iki boyutlu (2D) düzlemsel yapılar olarak tasarlanmaktadır. Bu çalışmada X bandı merkez frekansı olan 10 GHz için sekizgen biçimli iletken halka içeren daha esnek özelliklere sahip yeni bir üç boyutlu (3D) FSY önerilmektedir. İletken yüksekliği değişiminin etkisi incelenmekte ve 3D FSY için birim hücre parametrelerinin analizi yapılarak sonuçlar tartışılmaktadır. Analizler elektromanyetik simülasyon programı Computer Simulation Technology (CST) ile gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan 3D FSY’nin birim hücresinde yer alan sekizgen biçimli iletken halkanın yüksekliğinin artmasıyla yapının X bandında periyodik olarak bant durduran ve bant geçiren filtre karakteristiği sergilediği görülmüştür. Parametre analizleri iletken yüksekliği dışındaki birim hücre parametrelerindeki değer artışlarının rezonans frekansını düşürdüğünü ortaya koymuştur. TE modunda dalganın geliş açısının artması ile rezonans frekansı artmakta ve bant genişliği azalmaktadır. TM modunda ise frekans tepkisi kararlıdır ve geliş açısının artmasıyla bant genişliği artmaktadır.

Frequency selective surfaces (FSS) used frequently in the areas of wireless communication, microwave and radar systems design extensively as two dimensional (2D) planar structures. In this study, a new three dimensional (3D) FSS that has flexible properties and contains octagonal shaped conductor loop is designed for X band center frequency of 10 GHz is proposed. The effect of conductor height change is examined, unit cell parameters for 3D FSY are analyzed and the results are discussed. Computer Simulation Technology (CST) that is an electromagnetic simulation program is used for the analyses. While height of the octagonal shaped conductor loop in the unit cell of the designed 3D FSS increases, the structure shows periodically band stop and band pass filter characteristic. Parameter analyses exhibit that increasing the value of the unit cell parameters except the conductor height decreases the resonance frequency. In TE mode increasing the incident angle of the wave increases the resonant frequency while decreases the bandwidth. In TM mode frequency response is stable and bandwidth increases with increasing the incident angle.