ABSTRACTRE-CONFIGURABLE MICROSTRIP PATCH ANTENNASCONTROLLED BY RF MEMS SWITCHESONAT, SinanM. Sc., Department of Electrical and Electronics EngineeringSupervisor: Assoc. Prof. Dr. Şimşek DEMİRCo-Supervisor: Asst. Prof. Dr. Lale ALATANAugust 2006, 92 pagesThis thesis presents design, fabrication and testing of a number of multi-frequencyband microstrip-fed re-configurable microstrip patch antennas. All re-configurableantennas are designed to change from one resonance frequency to another by anelectronic control of RF MEMS switches, one at a time. Besides a fixed size slot onthe patch, switches are placed in insets for satisfying better input match at eachresonance frequency individually. Also some switches are placed into the slot foradding another resonance frequency to change the effective slot-length likeeffective inset length changing.ivTo actuate the RF MEMS switches in the configured way, DC-stubs are alsodesigned to apply required potential difference between switch ports and the carrier.These stubs exhibit RF-open at switch side to prevent any RF leakage, and DC-ground on the other side. That RF short-to-open conversion is accomplishedtogether with feed structure; with a taper depending on the feed network selected.All devices introduced here are built by Microwave Research Group in Electricaland Electronics Department, Middle East Technical University. Depending on thesensitivity of structure, some devices are built by RF MEMS group inMicroelectronic Production Plant for MEMS (METU-MET) during the thesisstudy. Therefore this study is the continuation of the first national work onfabrication of RF MEMS devices.Keywords: Re-configurable, microstrip patch antennas, RF MEMS switches.v.

ÖZRF MEMS ANAHTARLAR İLE KONTROL EDİLEBİLİRTEKRAR-AYARLANABİLİR MİKROŞERİT YAMA ANTENLERONAT, SinanYüksek Lisans, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği BölümüTez Yöneticisi: Doç. Dr. Şimşek DEMİROrtak Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Lale ALATANAğustos 2006, 92 sayfaBu tez birkaç çoklu-frekanslı mikroşerit-beslemeli tekrar-ayarlanabilir mikroşerityama anten yapılarının tasarım, üretim ve ölçümünü sunmaktadır. Tasarlanan tümtekrar-ayarlanabilir antenler RF MEMS anahtlarla elektriksel kontrol edilerekuyumlu rezonans sağlayıp bir rezonans frekansından diğerine atlayacak şekildetasarlanmıştır. Yama antene açılan sabit yarığın yanı sıra, her bir rezonansfrekansında daha iyi giriş empedans uyumunu sağlamak üzere girintilere anahtarlaryerleştirilmiştir. Ayrıca gerektiğinde, yapıya başka bir rezonans frekans eklemekiçin açılan yarığa anahtar yerleştirilip yarığın-etkin-uzunluğu tıpkı girinti-etkin-uzunluğu gibi değiştirilmiştir.viRF MEMS anahtarları düzenlenen mimaride çalıştırmak için, DA-hatları datasarlanarak anahtarların uçları ile taşıyıcısı arasında gereken potansiyel farksağlanmıştır. Bu hatlar anahtarlar ucunda RF-açık devre sağlayıp, herhangi RFkaçağı önler, diğer ucunda ise DA-topraklamayı sağlar. Söz konusu RF-açıkdevreden kısa devre çevrimi besleme düzeneği ile birlikte sağlanır, bazen de seçilenbesleme çeşidine göre ise geçişle da birlikte sağlanabilir.Burada tanıtılan tüm yapılar Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Orta DoğuTeknik Üniversitesi bünyesindeki Mikrodalga Araştırma Grubu tarafındanüretilmiştir. Yapıların üretim hassasiyetine bağlı olarak bazı yapılar MEMS içinMikroeletronik Tesislerinde (ODTU-MET) tez çalışması süresince RF MEMSgrubu tarafindan üretilmiştir. Dolayısıyla bu çalışma RF MEMS aygıtların üretimiüzerine yapılan ilk ulusal çalışmanın devamıdır.Anahtar kelimeler: Tekrar-ayarlanabilir, mikroşerit yama antenler, RF MEMSanahtarlar.vii.