İletişimISSN:e-ISSN: 2980-0064
Yazar GirişiHakem GirişiYeni Üyelik
TürkçeEnglish
AnasayfaAmaç ve KapsamHAKKINDAYAZARLAR İÇİN REHBERMakale GönderSon SayıArşivİletişim

Ankara – Paris Arası Uçuşlarda Jeosenkron Uydularla Haberleşebilen 2x2 Ka-Bant Faz Dizinli Alma Hattı Anteni Tasarımı ve Hat Bütçesi Hesaplamaları

Batuhan Koyuncu,ÖZGÜR DÜNDAR,Berkin Fenli,Esra Benli Öztürk

  • Batuhan Koyuncu: Necmettin Erbakan Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
  • ÖZGÜR DÜNDAR: NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ
  • Berkin Fenli: TUSAŞ
  • Esra Benli Öztürk: TUSAŞ
  •  Yıl : 2025
  •  Cilt : 4
  •  Sayı : 1
  •  Sayfa : 78-92
Bu çalışma, yolcu uçaklarında güvenilir internet erişimi sağlamak amacıyla geliştirilen 2×2 Ka-Bant (18–21 GHz) faz dizinli mikroşerit antenin tasarımını, simülasyonunu ve performans değerlendirmesini kapsamaktadır. Özellikle uydu haberleşmesine dayalı yüksek hızlı kablosuz bağlantı ihtiyacının artmasıyla birlikte, anten sistemlerinin kompakt, hafif ve aerodinamik yapıya sahip olması; aynı zamanda elektromanyetik açıdan güçlü performans sunması zorunlu hale gelmiştir. Bu doğrultuda geliştirilen anten, hızlı hareket eden hava platformları için optimize edilmiş olup, düşük profilli yapısıyla uçak gövdesine entegre edilebilmekte ve aerodinamik direnci artırmadan görev yapabilmektedir. Anten tasarımı, tam dalga elektromanyetik simülasyonlar gerçekleştiren Ansys HFSS yazılımı kullanılarak yapılmıştır. Geri dönüş kaybı (S11), kazanç, bant genişliği ve radyasyon desenleri gibi temel parametreler detaylı biçimde analiz edilmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre, antenin merkez frekanstaki geri dönüş kaybı –32,47 dB olup, bu değer mükemmel empedans uyumu göstermektedir. 2,36 GHz’lik bant genişliği ile Ka-Bant aşağı bağlantı frekans aralığı başarıyla kapsamaktadır. Maksimum kazanç ise 14,90 dBi olarak elde edilmiş olup, bu değer yüksek yönlülük ve odaklanmış radyasyon paterni ile uydu bağlantılarında kararlılığı desteklemektedir. Antenin ayrıca düşük yan lob seviyelerine sahip olması, parazitlerin azaltılmasına ve sinyal doğruluğunun artırılmasına katkı sağlamaktadır. Ayrıca, antenin uydu haberleşme senaryolarındaki uygunluğunu değerlendirmek amacıyla ayrıntılı bir link bütçesi analizi gerçekleştirilmiştir. Eb/N₀ oranı 13,60 dB, sistem bağlantı marjı ise 0,55 dB olarak hesaplanmıştır. Bu değerler, antenin zorlu atmosfer koşullarında dahi yeterli sinyal kalitesi ve güvenilir veri iletimi sağlayabileceğini göstermektedir. Sonuç olarak, geliştirilen 2×2 faz dizinli mikroşerit anten; üstün elektriksel performansı, kompakt yapısı, yüksek yönlülüğü, düşük parazit seviyesi ve aerodinamik uyumluluğu sayesinde, ticari havacılıkta Ka-Bant uydu haberleşmesine dayalı internet hizmetleri için etkili, güvenilir ve uygulanabilir bir çözüm sunmaktadır.
Atıf yapmak için : Koyuncu, B., & Dündar, Ö., & Fenli, B., & Öztürk, E.B. (2025). Design and Link budget calculations of a 2x2 ka-band phased array receive antenna for communication with geostationary satellites on Ankara-Paris flights. Aerospace Research Letters (ASREL), 4(1), 78-92. https://doi.org/10.56753/ASREL.2025.1.6

Çıkar İlişkisi : Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmiştir.

Bu makale CC BY-NC 4.0 lisansı ile yayımlanmıştır.
Asrel Aerospace Research Letters
2025, Cilt4, Sayı1
E-ISSN: 2980-0064
Geliş Tarihi : , Kabul Tarihi : , Yayın Tarihi :

Kaynakça

  1. Al-Janabi, F., Singh, M. J., & Pharwaha, A. P. S. (2021). Development of microstrip antenna for satellite application at Ku/Ka band. Journal of Communications, 16(4), 118–125. https://doi.org/10.12720/jcm.16.4.118-125
  2. Ansys. (2020). High Frequency Structural Simulator (HFSS) User Guide. Canonsburg, PA: Ansys, Inc.
  3. Bağcı, A. (2019). Uydu haberleşme sistemleri. Ankara: ABC Yayınları.
  4. Balanis, C. A. (2016). Antenna theory: Analysis and design (4th ed.). Hoboken, NJ: Wiley.
  5. Chen, Y., & Zhang, H. (2021). Design and analysis of Ku-band phased array antenna for aeronautical communications. IEEE Access, 9, 56789–56797. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3069692
  6. Dastkhosh, A. R., Khan, Z., Naseh, M., & Lin, F. (2022). Link budget calculations for K/Ka-band satellite mobile communication systems. In IEEE MTT-S International Wireless Symposium (IWS) (pp. 1–3). IEEE. https://doi.org/10.1109/IWS53014.2022.9736272
  7. Dundar, O., Koyuncu, B., & Ozcelik, H. (2021). Microstrip patch antenna system design for in-cabin wireless communications and internet services. The Eurasia Proceedings of Science, Technology, Engineering & Mathematics (EPSTEM), 14, 8–14.
  8. G. Maral, Bousquet, M., & Sun, Z. (2020). Satellite communications systems: Systems, techniques and technology (6th ed.). Chichester: Wiley.
  9. Koyuncu, B., & Dündar, Ö. (2024). Yolcu uçaklarında internet haberleşmesi kapsamında kullanılmak üzere Ka bant 2x2 faz dizinli mikroşerit dizi anten tasarımı ve link bütçesi hesabı. UHUK 2024 10. Uluslararası Havacılık ve Uzay Konferansı. http://uhuk.org.tr/bildiri.php/UHUK-2024-109
  10. Mailloux, R. J. (2017). Phased array antenna handbook (3rd ed.). Norwood, MA: Artech House.
  11. Ö. Dündar & Koyuncu, B. (2023). Kabin içi 4G (LTE) ve WiFi kablosuz haberleşme sistemlerinde kullanılmak üzere mikroşiret anten tasarımı. ASREL Aerospace Research Letters, 2(1), 19–26. https://doi.org/10.56753/ASREL.2023.1.3
  12. Patel, K., & Gupta, R. (2019). Ka-band microstrip antenna for satellite communication. International Journal of Microwave and Wireless Technologies, 11(5), 456–462. https://doi.org/10.1017/S1759078719000154
  13. Systems Tool Kit (STK) Software Manual. (2023). Exton, PA: Analytical Graphics, Inc.
  14. Zou, L., Wang, X., Wang, W., & Gao, H. (2021). Ka-band microstrip array antenna with compact series-parallel hybrid strip-line feeding network. IEICE Electronics Express, 18(14), 20210231. https://doi.org/10.1587/elex.18.20210231