Özet:
Spiral anten, literatürde yaygın olarak bilinen bir anten tipidir. Geniş frekans
bantlarına uygun tasarlanabilen bir topolojisinin olması, geniş huzme açı
aralıklarında düşük eksenel oran parametresini sağlayabilmesi ve frekanstan
bağımsız olarak tanımlanan antenler grubuna dâhil olmasından dolayı sivil ve
askeri birçok uygulama alanı için vazgeçilmezdir.
Spiral antenler, sinyal spektrumu takibi, elektronik istihbarat ve RF verici
kaynakların yönünün tespitine yönelik askeri uygulamalarda yukarıda bahsedilen
özelliklerinden dolayı en çok tercih edilen anten tiplerinden biridir. Ancak bazı
uygulamalar vardır ki antenin sağlaması gereken performans parametrelerinin
değer aralığı çok dardır ve bunu geniş bir frekans bandı için korumak oldukça
zordur. RF verici kaynakların yön kestirimi uygulamalarında kullanılmak istenen
spiral antenlerin tasarımlarında antenin frekans bandı boyunca ışıma
diyagramının istikrarlı olması ve geniş huzme açı aralıklarında eksenel oran
parametresinin dB cinsinden 3 ün altında olması hedefi bu türden bir zorluktur.
Tez çalışmamda bu zor tasarım isterinin sağlanabilmesi amacıyla yön kestirim
uygulamalarında kullanılan spiral antenlerin besleme ağında yaygın olarak
kullanılan Marchand balun devresinin performansından daha üstün bir
performansa sahip olan Phelan balun devresi kullanılmıştır.
Spiral anteni meydana getiren, anten kartı, soğurucu malzeme yüklü metal kavite
ve besleme ağı alt bileşenlerinin tasarımları, detayları ile anlatılmış ve
benzetimleri gerçekleştirilmiştir. Marchand ve Phelan balunlu iki adet spiral anten
tasarlanmış, ürettirilmiş ve ölçülmüştür. Antenlerin performansları, anten kazancı,
geniş huzme açı aralıklarındaki eksenel oranı değerleri ve ışıma diyagramının
istikrarlılığı yönünden karşılaştırılmıştır. Phelan balunlu spiral anten modelinin
üstünlükleri bu karşılaştırma ile tespit edilmiştir.
Yön kestirim uygulamalarındaki performansının gösterilebilmesi amacıyla 2
elemanlı sektörel dizilimli anten dizisi tasarımı, üretimi ve ölçümü
gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ışıma diyagramı ölçüm sonuçları kullanılarak
genlik ve faz karşılaştırmalı tekniklerin hibritlendiği bir yön kestirim uygulaması
gerçekleştirilmiştir.
