MIcrostrIp Antenna DesIgn For In-CabIn 4g (lte) And WIfI CommunIcatIon Systems

The essence of this study is the broadband microstrip that can be integrated into devices, whether it is 4G (LTE) mobile network or WiFi wireless internet connection, at the same time, since today's mobile phones are not ready for 5G infrastructure, during airplane journeys, which have become an indispensable means of transportation in daily life, includes antenna design details and simulation results with High Frequency Structural Simulator (HFSS) program. It is aimed to design a microstrip patch antenna that can communicate with both 4G (LTE) and 2.4GHz WiFi wireless communication bands at the same time, by integrating it into mobile personal devices such as mobile phone, tablet, laptop, etc. The related microstrip patch antenna design was designed with the microstrip feeding method and the material selection was in favor of the FR-4 dielectric material. In order to increase the bandwidth, measurement differences were made on the ground floor of the design. According to the microstrip patch antenna design and simulation results made with the HFSS program; antenna center frequency is 2.57 GHz and S₁₁ value is measured as -24.18 dB. The bandwidth of the system is at 250 MHz. In addition, the antenna gain value is simulated as 3.08 dBm. Due to the large size of the designed antenna gain and broadband, it has been seen that it can be used efficiently in both 4G (LTE) and 2.4 GHz WiFi (between 9-14 channels) wireless communication systems in today's existing mobile phones.

Bu çalışmanın özü, gündelik hayatta olmazsa olmaz bir ulaşım aracı haline gelen uçak yolculuklarında, seyehat esnasında günümüz cep telefonları henüz 5G altyapısına hazır olmadığı için mevcut cihazlara entegre edilebilecek, aynı anda ister 4G (LTE) mobil şebeke ister WiFi kablosuz internet bağlantısı ile kullanılabilecek genişbant mikroşerit anten tasarım detayları ve High Frequency Structural Simulator (HFSS) program ile gerçekleştirilmiş simülasyon sonuçlarını içermektedir. Cep telefonu, tablet, dizüstü bilgisayar vb. mobil kişisel cihazların içerisine entegre edilerek uçak içinde seyahatler esnasında hem 4G (LTE) hem de 2.4 GHz WiFi kablosuz haberleşme bantları ile aynı anda haberleşebilecek mikroşerit yama anten tasarımı amaçlanmıştır. İlgili mikroşerit yama anten tasarımı mikroşerit hat besleme yöntemi ile tasarlanmış olup malzeme seçimi FR-4 dielektrik malzemesinden yana olmuştur. Bant genişliğinin artırılabilmesi için ise tasarımın toprak katında ölçü farklılıklarına gidilmiştir. HFSS program ile simüle edilmiştir. Yapılan mikroşerit yama anten tasarımı ve HFSS program ile yapılan simülasyon sonuçlarına göre; anten merkez frekansı 2,57 GHz olup S₁₁ değeri -24,18 dB olarak ölçülmüştür. Sistemin bant genişliği 250 MHz seviyesindedir. Ayrıca, anten kazanç değeri ise 3,08 dBm olarak simüle edilmiştir. Tasarlanan anten kazancının büyüklüğü ve genişbant olması sebebi ile günümüz mevcut cep telefonlarında hem 4G (LTE) hem de 2.4 GHz WiFi (9-14 kanalları arası) kablosuz haberleşme sistemlerinde verimli bir şekilde kullanılabileceği görülmüştür.