Design and realization of broadband instantaneous frequency discriminator
Geniş bantlı anlık frekans ayrıştırıcı tasarımı ve gerçeklenmesi
- Tez No: 269102
- Danışmanlar: PROF. DR. NEVZAT YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 213
Özet
Bu tezde 2-18 GHz frekans bandında çalışabilen anlık frekans ölçen çok kollu bir almacın RF bölümü tasarlanmış, benzetimi yapılmış ve kısmen gerçeklenmiştir. Tasarlanan yapı bir adet düşük, üç adet orta ve bir adet yüksek çözünürlükte frekans ölçümü yapan kollara sahiptir. Düşük ve orta seviye çözünürlükte frekans ölçümü yapılan kollarda, bu tezde geliştirilen kademeli sıralı iletim hatlarından oluşan geniş bantlı yansıtıcı faz kaydırıcılar kullanılmıştır. Bağlı iletim hatlarından oluşan klasik faz kaydırıcılarla karşılaştırıldığında, tez sunulan faz kaydırma yaklaşımının daha iyi sonuçlar verdiği ve tasarımının ve üretiminin daha kolay olduğu görülmüştür. Yüksek çözünürlüklü frekans ölçümünün yapıldığı kolda, yansıtıcı faz kaydırıcıların çok uzun geciktirme hatlarına ihtiyaç duyması sebebiyle I/Q ayrıştırma yöntemi uygulanmıştır. Bu amaçla Lange bağlayıcılarının kullanıldığı biri 2-18 GHz diğeri ise 6-18 GHz frekans bandında çalışan iki adet I/Q ayrıştırıcı tasarlanmış ve üretilmiştir. Bu ayrıştırıcıların ölçüm sonuçları oldukça iyi çıkmıştır. Ayrıca, bu ayrıştırıcıların girişlerinde kullanılmak üzere dağıtılmış elemanlı 6 GHz yüksek ve alçak geçirgen filtreler tasarlanmış ve üretilmiştir. 2-10 GHz ve 10-12 GHz frekans bantlarını ayırarak düşük çözünürlüklü frekans ölçümü yapılan koldan kaynaklanabilecek olası belirsizlikleri bertaraf etmek amacıyla, 10 GHz geçiş frekansına sahip alçak-yüksek geçirgen filtre tipi dağıtılmış elemanlı bir düpleksör tasarımı ve gerçeklemesi yapılmıştır. Ayrıca 2-18 GHz, 2-6GHz ve 6-18 GHz frekans bantlarında çalışan güç bölücüler tasarlanmış ve üretilmiştir. Üretilen bu güç bölücülerden de oldukça iyi sonuçlar elde edilmiştir. Üretilen parçaların hepsi kompakt ve tekrar üretilebilir yapıdadır. Tasarlanan almaç 48 dereceye kadar olan faz hatalarını tolere edebilecek durumdadır. Ayrıca yüksek çözünürlüklü frekans ölçümlü yapılan kolda olasılı belirsizlikleri çözmek amacıyla tasarımda önlemler alınmıştır. Tezde sunulan almaç yapısı, 0dB giriş SNR'ı altında, 8 bitlik bir örnekleyici kullanılması halinde 1 MHz'den daha küçük bir frekans ölçüm çözünürlüğünü 20 MHz'lik video bant genişliği için 0.28 MHz'lik (rms) ölçüm doğruluğu ile sağlayabilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, RF sections of a multi tier instantaneous frequency measurement (IFM) receiver which can operate in 2 ? 18 GHz frequency band is designed, simulated and partially realized. The designed structure uses one coarse tier, three medium tiers and one fine tier for frequency discrimination. A novel reflective phase shifting technique is developed which enables the design of very wideband phase shifters using stepped cascaded transmission lines. Compared to the classical phase shifters using coupled transmission lines, the new approach came out to be much easier to design and fabricate with much better responses. This phase shifting technique is used in coarse and medium tiers. In fine frequency measurement tier, I/Q discriminator approach is used because reflective phase shifters would necessitate unacceptably long delay lines. Two I/Q discriminators are designed and fabricated using Lange directional couplers that operate in 2-6 GHz and 6-18 GHz, resulting in satisfactory response. Additionally, 6 GHz HP and 6 GHz LP distributed filters are designed and fabricated to be used for these I/Q discriminators in fine tier. In order to eliminate possible ambiguities in coarse tier, a distributed element LP-HP diplexer with 10 GHz cross-over frequency is designed and fabricated successfully to be used for splitting the frequency spectrum into 2-10 GHz and 10-18 GHz to ease the design and realization problems. Three power dividers operating in the ranges 2-18 GHz, 2-6 GHz and 6-18 GHz are designed for splitting incoming signals into different branches. All of these dividers are also fabricated with satisfactory response. The fabricated components are all compact and highly reproducible. The designed IFM can tolerate 48 degrees phase margin for resolving ambiguity in the tiers while special precautions are taken in fine tier to help ambiguity resolving process also. The resulting IFM provides a frequency resolution below 1 MHz in case of using an 8-bit sampler with a frequency accuracy of 0.28 MHz rms for 0 dB input SNR and 20 MHz video bandwidth.
Benzer Tezler
- Design and realization of mixed element broadband bandpass filters
Karma elemanlı genişbant bant geçiren süzgeçlerin tasarımı ve gerçekleştirilmesi
İRFAN OKŞAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF.DR. NEVZAT YILDIRIM
- Design and realization of a broad band antenna loaded with a metamaterial-inspired lens for subsurface microwave imaging applications
Metamalzemelerden esinlenilmiş lens destekli geniş bantlı bir antenin tasarımı, gerçeklenmesi ve yeraltı mikrodalga görüntüleme uygulamalarında kullanımı
ÖMER YEŞİLYURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖNÜL SAYAN
- Faz dizili uygulamaları için 2-18 GHz vektör modülatör tasarımı ve gerçeklenmesi
Design and realization of a 2-18 GHz vector modulator for phased array applications
AHMET HASTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSEL AKÇAM
- Design and implementation of a broadband impedance matching network using simplified real frequency technique matching 6.25 ohm output impedance of a high speed dac to 50 ohm
Bir hızlı DAC' ın çıkış katı için, SRFT yöntemi ile bir geniş band empedans eşleştirici ağı tasarımı ve gerçekleştirilmesi
HAMID YADEGAR AMIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL SERDAR ÖZOĞUZ
- Design and manufacturing of a feed system for Ku band satellite communication
Ku bant uydu haberleşme için bir besleme sistemi tasarımı ve üretimi
MUSTAFA EMRE ÇARKACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYaşar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA SEÇMEN