Tez Arşivi

Hakkımızda

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Anabilim Dalı

A semi-analytic method to design wideband microwave amplifiers

Genişband mikrodalga yükselteçlerin tasarımı için yarı-analitik bir yöntem

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 349772 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

In this work, wideband microwave amplifier designs are done using a novel methodology we call as NGF (Normalized Gain Function). NGF method is used in combination with SRFT (Simplified Real Frequency Technique) semi-analytic method, which is a very well-known numerical solver in the literature, and eventually impedance functions and corresponding circuits of input/output matching networks are obtained. Rather than using gradient-based optimization algorithms, a search algorithm such as fminsearch is used to yield optimizations which are always convergent and gives realizable immitance functions. With fminsearch-based NGF, SGA (Sloping Gain Amplifier) design can be done. SGA is proposed in the thesis since it has low input/output/internal reflectances without using any feedback network as opposed to FGA (Flat Gain Amplifier). Calculations have showed that SGA has higher efficiency than FGA especially at very high frequencies such as X band. It is rather important to realize the output stage of a traditional mobile phone with only one such a wideband SGA instead of using a large number of narrow band amplifiers. Such wideband single SGA output topology is also very suitable to the flexible SDR (Software Defined Radio) technologies. SGA design approach allows us to obtain easier, cheaper, lighter mobile equipment than feedback amplifier and balanced amplifier approaches. Furthermore, novel LRA (Least Reflection Approach) and BRA (Balanced Reflection Approach) are proposed to reduce input/output/internal reflectances. Moreover, a unit, AP-DPD (Amplitude and Phase Predistortion), is proposed to be placed into the SDR in accordance with the amplitude and phase response of the SGA.

Summary:

Bu çalışmada, Normalleştirilmiş Kazanç Fonksiyonu (Normalized Gain Function, NGF) olarak adlandırılan yeni bir yöntem kullanılarak genişband mikrodalga yükselteç tasarımı yapılmaktadır. NGF yöntemi, literatürde çok iyi tanınan SRFT (Simplified Real Frequency Technique) yarı-analitik nümerik yöntemi ile birleştirilerek kullanılmakta, yükselteç giriş/çıkış empedans uyum devre fonksiyonları ve devreleri elde edilmektedir. Türeve-dayalı optimizasyon algoritmaları yerine fminsearch arama algoritması kullanılarak yakınsaması daima garanti edilebilir ve gerçeklenebilir empedans fonksiyonları elde edilebilmektedir. fminsearch optimizasyonuna dayalı NGF yöntemi ile SGA (eğik kazanç yükselteci, Sloping Gain Amplifier) tasarımı yapılabilmektedir. Düz kazançlı yükseltecin (FGA, flat gain amplifier) aksine, SGA türü yükseltecin hiçbir geribesleme kullanmaksızın düşük giriş/çıkış/iç yansımalarına sahip olduğu gerek teorik gerekse benzeşim gereçleriyle gösterilmektedir. Ayrıca, SGA türü yükselteçlerin özellikle X bandı gibi çok yüksek frekanslarda FGA türü yükselteçlere göre daha verimli oldukları hesaplanmıştır. Bu anlamda, günümüzde halen çok sayıda dar bandlı PA (güç yükselteci, Power Amplifier) kullanmak zorunda olan tüm taşınabilir kablosuz ekipmanların (örneğin 0.8-5.2 GHz aralığında çalışan çok standardlı çok modlu cep telefonları) sadece bir adet genişbandlı SGA türü bir mikrodalga yükselteçle donatılması, esnek SDR (Yazılım Radyo, Software Defined Radio) teknolojilerine uygunluk açısından büyük önem arzetmektedir. SGA yükselteçleri geleneksel geribeslemeli ve dengeli yükselteçlere göre tasarımı daha kolay, daha ucuz, daha hafif devreleri olanaklı kılmaktadır. Giriş/çıkış/iç yansımaları azaltmak üzere LRA (Least Reflection Approach, en az yansıma yaklaşımı) ve BRA (Balanced Reflection Approach, dengeli yanısma yaklaşımı) yaklaşımları önerilmekte ve kullanılmaktadır. Ayrıca, SGA türü yükseltecin genlik ve faz cevabına uygun olarak SDR birimi üzerinde Sayısal Genlik ve Faz Ön-Düzeltme Birimi (AP-DPD: Amplitude and Phase Predistortion Unit) önerilmektedir.