Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

REALIZATION OF A DOUBLE-RIDGE HORN ANTENNA WITH 3D PRINTING AND ALUMINUM COATING STUDY FOR 5G INDOOR APPLICATIONS

Yıl 2023, Cilt: 7 Sayı: 3, 499 - 504, 31.12.2023

Ömer Kasar Utkan Mustafa Durdağ

https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.1365999

Öz

Antennas are among the fundamental components in wireless communication systems. Additive manufacturing allows antennas to go beyond the limitations of traditional production techniques, enabling the easy creation of complex and specialized antenna structures. In this study, a type of Double-Ridged Horn Antenna design and manufacturing technique using additive manufacturing is proposed. After designing the antenna for microwave frequencies, it was fabricated using PLA material with 3D printers and then coated with aluminum foil. The metal structure was connected with a connector to enable the antenna's operation. The proposed Double-Ridged Horn Antenna operates at two separate resonances between 2.38-2.85 GHz and 4.80-5 GHz frequencies. The maximum antenna gain at 2.65 GHz and 4.9 GHz is 1.7 and 1.9 dB, respectively. The half-power beamwidth (HPBW) for these two resonances is 45°. The suggested horn antenna can be used for applications in the 2.45 ISM band and indoor 5G applications below 5 GHz.

Anahtar Kelimeler

3D Printing Double Ridged Horn Antenna Aluminium Coating 5G Applications

Proje Numarası

AÇÜ-BAP-2022.F14.02.01

Kaynakça

  • 1. Callister, W. D., Fundamentals of materials science and engineering (2 ed., Vol. 471660817). Wiley London.
  • 2. Kasar, Ö. “Determining The Water Level in Pvc Water Pipes With Micro-Strip Dipole Antennas.” Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi,Vol. 8, Issue 4 ,Pages 1165-1169, 2020.
  • 3. Kasar, Ö, Geçin, M, Gözel, MA., Design and implementation of a 3D printed RF power transceiver clamp to measure the water level in PVC water pipes. Int J RF Microw Comput Aided Eng., Vol. 31, Issue e22644, 2021.
  • 4. Balanis, C. A.. Antenna theory, analysis and design (3rd ed.). Wiley, 2005.
  • 5. Pozar, D. M.. Microwave Engineering (3rd ed.). Wiley, 2006.
  • 6. Kasar, O., Numerıcal and Experımental Analysıs on Real Impedance Matchıng Technıques for Rectangular and Cırcular Shaped Patch Antennas Suleyman Demirel University, Isparta.
  • 7. Tayyab, M., Sharawi, M. S., & Al-Sarkhi, A. J. I. S. J. . A radio frequency sensor array for dielectric constant estimation of multiphase oil flow in pipelines. Vol. 17, Issue 18, Pages 5900-5907, 2017.
  • 8. Majumdar, B., Baer, D., Chakraborty, S., Esselle, K.P. and Heimlich, M., Advantages and limitations of 3D printing a dual-ridged horn antenna. Microw. Opt. Technol. Lett., Vol.58: Pages 2110-2117, 2016.
  • 9. S. Sarjoghian, M. H. Sagor, Y. Alfadhl and X. Chen, "A 3D-Printed High-Dielectric Filled Elliptical Double-Ridged Horn Antenna for Biomedical Monitoring Applications," in IEEE Access, Vol. 7, Pages. 94977-94985, 2019,
  • 10. Surmeli, K., and Kizilay, A., Slant polarized wideband double ridged horn antenna with a slant polarizer. Electromagnetics, Vol.41 Issue 3, Pages 196-207, 2021.

5G İÇ MEKAN UYGULAMALARI İÇİN 3D BASKI VE ALÜMİNYUM KAPLAMA ÇALIŞMASI İLE ÇİFT SIRTLI HORN ANTENİN ÜRETİMİ

Yıl 2023, Cilt: 7 Sayı: 3, 499 - 504, 31.12.2023

Ömer Kasar Utkan Mustafa Durdağ

https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.1365999

Öz

Antenler, kablosuz haberleşme sistemlerinde en temel bileşenlerden biri olarak yer alırlar. Eklemeli imalat ile üretilen antenler günümüzde geleneksel üretim tekniklerinin sınırlarını aşarak karmaşık ve özel anten yapılarının kolayca oluşturulabilmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada eklemeli imalat ile bir çeşit Çift Sırtlı Horn Anten tasarımı ve üretim tekniği önerilmiştir. Anten mikrodalga frekanslarda tasarlandıktan sonra 3 boyutlu yazıcılar kullanarak PLA malzeme ile gerçekleştirilmiş ardından alüminyum folyo kaplanmıştır. Metal yapısı bir konnektörle bağlanarak antenin çalışması sağlanmıştır.
Önerilen Çift Sırtlı Horn Anten 2,38-2,85 GHz ile 4,80-5 GHz frekansları arasında iki ayrı rezonansta çalışmaktadır. 2,65 GHz ve 4,9 GHz’deki maksimum anten kazancı sırasıyla 1,7 ve 1,9 dB olarak gerçekleşmiştir. Bu iki rezonans için yarı güç ışıma genişliği (HPBW) 45°’dir. Önerilen horn anten ile başlıca haberleşme bantları olan 2,45 ISM bandı uygulamaları ile 5 GHz altındaki 5G iç mekan (indoor) uygulamaları yapılabilir.

Anahtar Kelimeler

3D Yazıcı Çift Sırtlı Horn Anten PLA Filament 5G Uygulamaları

Etik Beyan

Etik kurul onayına ihtiyaç yoktur. tüm bilimsel sonuçlar etik kurallar çerçevesinde elde edilmiştir. herhangi bir etik ihlali olmadığını beyan ederim. Doç. Dr. Ömer KASAR

Destekleyen Kurum

Artvin Çoruh Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü

Proje Numarası

AÇÜ-BAP-2022.F14.02.01

Teşekkür

Artvin Çoruh Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü

Kaynakça

  • 1. Callister, W. D., Fundamentals of materials science and engineering (2 ed., Vol. 471660817). Wiley London.
  • 2. Kasar, Ö. “Determining The Water Level in Pvc Water Pipes With Micro-Strip Dipole Antennas.” Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi,Vol. 8, Issue 4 ,Pages 1165-1169, 2020.
  • 3. Kasar, Ö, Geçin, M, Gözel, MA., Design and implementation of a 3D printed RF power transceiver clamp to measure the water level in PVC water pipes. Int J RF Microw Comput Aided Eng., Vol. 31, Issue e22644, 2021.
  • 4. Balanis, C. A.. Antenna theory, analysis and design (3rd ed.). Wiley, 2005.
  • 5. Pozar, D. M.. Microwave Engineering (3rd ed.). Wiley, 2006.
  • 6. Kasar, O., Numerıcal and Experımental Analysıs on Real Impedance Matchıng Technıques for Rectangular and Cırcular Shaped Patch Antennas Suleyman Demirel University, Isparta.
  • 7. Tayyab, M., Sharawi, M. S., & Al-Sarkhi, A. J. I. S. J. . A radio frequency sensor array for dielectric constant estimation of multiphase oil flow in pipelines. Vol. 17, Issue 18, Pages 5900-5907, 2017.
  • 8. Majumdar, B., Baer, D., Chakraborty, S., Esselle, K.P. and Heimlich, M., Advantages and limitations of 3D printing a dual-ridged horn antenna. Microw. Opt. Technol. Lett., Vol.58: Pages 2110-2117, 2016.
  • 9. S. Sarjoghian, M. H. Sagor, Y. Alfadhl and X. Chen, "A 3D-Printed High-Dielectric Filled Elliptical Double-Ridged Horn Antenna for Biomedical Monitoring Applications," in IEEE Access, Vol. 7, Pages. 94977-94985, 2019,
  • 10. Surmeli, K., and Kizilay, A., Slant polarized wideband double ridged horn antenna with a slant polarizer. Electromagnetics, Vol.41 Issue 3, Pages 196-207, 2021.
Toplam 10 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Üretim ve Endüstri Mühendisliği (Diğer)
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Ömer Kasar 0000-0003-1859-5236

Utkan Mustafa Durdağ 0000-0003-2049-6587

Proje Numarası AÇÜ-BAP-2022.F14.02.01
Erken Görünüm Tarihi 25 Aralık 2023
Yayımlanma Tarihi 31 Aralık 2023
Gönderilme Tarihi 25 Eylül 2023
Yayımlandığı Sayı Yıl 2023 Cilt: 7 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA Kasar, Ö., & Durdağ, U. M. (2023). 5G İÇ MEKAN UYGULAMALARI İÇİN 3D BASKI VE ALÜMİNYUM KAPLAMA ÇALIŞMASI İLE ÇİFT SIRTLI HORN ANTENİN ÜRETİMİ. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry, 7(3), 499-504. https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.1365999
AMA Kasar Ö, Durdağ UM. 5G İÇ MEKAN UYGULAMALARI İÇİN 3D BASKI VE ALÜMİNYUM KAPLAMA ÇALIŞMASI İLE ÇİFT SIRTLI HORN ANTENİN ÜRETİMİ. IJ3DPTDI. Aralık 2023;7(3):499-504. doi:10.46519/ij3dptdi.1365999
Chicago Kasar, Ömer, ve Utkan Mustafa Durdağ. “5G İÇ MEKAN UYGULAMALARI İÇİN 3D BASKI VE ALÜMİNYUM KAPLAMA ÇALIŞMASI İLE ÇİFT SIRTLI HORN ANTENİN ÜRETİMİ”. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry 7, sy. 3 (Aralık 2023): 499-504. https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.1365999.
EndNote Kasar Ö, Durdağ UM (01 Aralık 2023) 5G İÇ MEKAN UYGULAMALARI İÇİN 3D BASKI VE ALÜMİNYUM KAPLAMA ÇALIŞMASI İLE ÇİFT SIRTLI HORN ANTENİN ÜRETİMİ. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry 7 3 499–504.
IEEE Ö. Kasar ve U. M. Durdağ, “5G İÇ MEKAN UYGULAMALARI İÇİN 3D BASKI VE ALÜMİNYUM KAPLAMA ÇALIŞMASI İLE ÇİFT SIRTLI HORN ANTENİN ÜRETİMİ”, IJ3DPTDI, c. 7, sy. 3, ss. 499–504, 2023, doi: 10.46519/ij3dptdi.1365999.
ISNAD Kasar, Ömer - Durdağ, Utkan Mustafa. “5G İÇ MEKAN UYGULAMALARI İÇİN 3D BASKI VE ALÜMİNYUM KAPLAMA ÇALIŞMASI İLE ÇİFT SIRTLI HORN ANTENİN ÜRETİMİ”. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry 7/3 (Aralık 2023), 499-504. https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.1365999.
JAMA Kasar Ö, Durdağ UM. 5G İÇ MEKAN UYGULAMALARI İÇİN 3D BASKI VE ALÜMİNYUM KAPLAMA ÇALIŞMASI İLE ÇİFT SIRTLI HORN ANTENİN ÜRETİMİ. IJ3DPTDI. 2023;7:499–504.
MLA Kasar, Ömer ve Utkan Mustafa Durdağ. “5G İÇ MEKAN UYGULAMALARI İÇİN 3D BASKI VE ALÜMİNYUM KAPLAMA ÇALIŞMASI İLE ÇİFT SIRTLI HORN ANTENİN ÜRETİMİ”. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry, c. 7, sy. 3, 2023, ss. 499-04, doi:10.46519/ij3dptdi.1365999.
Vancouver Kasar Ö, Durdağ UM. 5G İÇ MEKAN UYGULAMALARI İÇİN 3D BASKI VE ALÜMİNYUM KAPLAMA ÇALIŞMASI İLE ÇİFT SIRTLI HORN ANTENİN ÜRETİMİ. IJ3DPTDI. 2023;7(3):499-504.
 Kapak Resmi İndir

 download

Uluslararası 3B Yazıcı Teknolojileri ve Dijital Endüstri Dergisi Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.