Ayarlanabilir RF/mikrodalga filtre
Tunable RF/microwave filter
- Tez No: 421309
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDEM YAZGAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Bu tez çalışmasında, elektriksel olarak kontrol edilen değişken kapasiteler kullanılarak 1 GHz altındaki frekans bantlarında bant geçiren toplu devre mimarileri ile tasarımlar yapılmış ve baskı devre kartları oluşturulmuştur. UHFVHF bandında kullanılan alma-gönderme birimlerinde (taşınabilir radyo, kavramsal radyo gibi) bant genişliğinin dar olması, alıcının seçiciliğini artırarak gürültüyü ve parazit sinyallerini azaltır. Bu sebeple geçiş bandı genişliği minumum seviyelerde tutulur. Yapılan bu tez çalışmasında değişken kapasite olarak varaktör diyot ve BST (Barium Strontium Titanate) kapasitörler kullanılmıştır. BST kapasitörlerin tarama hızının mikrosaniyeler mertebesinde olması, kart üzerinde küçük alanlar kaplaması, kolay uygulanabilir olmasından bu çalışmada tercih edilmiştir. Pazarda yaygın olan varaktör diyot yapıları ile teknolojisi henüz yaygınlaşmamış olan BST kapasitörleri kıyaslamak da bu çalışmanın diğer bir yönü olmuştur. Filtre mimarilerinin simülasyon ortamında analizlerinin yapılması için, değişken kapasitansların S parametre verilerini elde etmek gerekmiştir. Bu sebeple baskı devre kartları tasarlanmıştır. Birçok varaktör diyot ve BST kapasitörün değerleri elde edilerek S parametre kütüphanesi oluşturulmuştur. Farklı topolojiler ile yapılan sümülasyonlar sonucunda uygun filtre mimarilerin Altium Designer üzerinde baskı devre kartı çizimleri yapılarak, kartların üretimi yapılmıştır. Üretilen kartların VNA ile testleri yapılarak üretim sonrası ince ayar işlemleri tamamlanmıştır. Ayarlanabilir filtre performanslarını incelemek ve bu teknolojileri karşılaştırmak için, GaAs varaktör diyot ve ferroelektrik kapasitörler aynı filtre topolojisi üzerinde kullanılmıştır. Tasarlanan kartlardaki değişken kapasitelerin kontrolünün daha kolay, verimli yapılabilmesi ve filtre karakteristliği değiştirilmek istendiğinde filterinin kullanıldığı birim bütünlüğünün (söküm,takım işlemleri) bozulmaması (EMI-EMC uyumluluğu) için dijital analog dönüştürücüler kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, electrically controlled tunable capacitors were used lumped tunable bandpass filters under 1 GHz were designed and implemented. Narrowband VUHF and UHF transmitter and receiver units (used in portable radios, cognitive radio etc.), increase the sensitivity and also decrease the noise (harmonics) and spurious signals. Hence, the passband of receiver must be narrow. Varactor diodes and BST capacitors were used as tunable capacitors in this work. BST capacitors have high speed (microseconds) tuning, occupy a small area on PCB and can be integrated easily. So this techonolgy was used for this work. Also another aspect of this work is to show the difference between varactor diodes (common in market) and BST capacitors (not common in market). S parameters of variable capacitances were derived in order to analyse filter architectures with simulation tools. To obtain S parameter data an evaluation board was designed and produced. Data for various varactor diodes and BST capacitors were collected by this board and S parameter data library was built. After different filter design topologies had been analyzed, the proper PCB designs were created on Altium Designer and then they were fabricated. Boards which were fabricated, were tested with VNA (Vector Network Analyzer) and then fine tuning process was completed. In order to compare the output results of tunable filter performances GaAs varactor diodes and ferroelectric capacitors were integrated using the same filter topology. In this work, Digital to Analog Converters (DAC) were used in to control variable capacitors easily, efficently. Since their shields are not opened to change unit characteristic, using DAC also provided the integrity of the unit from EMI and EMC points of view.
Benzer Tezler
- Dielektrik tabanda bütünleştirilmiş dalga kılavuzu rezonatörler ile ayarlanabilir 2N dereceden mikrodalga filtre tasarımı
Tunable 2N degrees microwave filter design with integrated wave guiding resonators in dielectric base
HURİYE ŞENOL EVDÜZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEYHUN KARPUZ
- High performance tunable active inductors for microwave circuits
Mikrodalga devreleri için yüksek başarımlı ayarlanabilir aktif endüktörler
HADI GHASEMZADEH MOMEN
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN YAZGI
YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN KÖPRÜ
- Fabrication of metamaterial filters for terahertz wave applications by e-beam patterning
Terahertz dalgası uygulamaları için e-demeti şekillendirmesiyle metamalzeme filtre fabrikasyonu
YASEMİN DEMİRHAN
Doktora
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
YRD. DOÇ. DR. GÜRCAN ARAL
- Re-configurable microstrip patch antennas controlled by RF mems switches
RF mems anahtarlar ile kontrol edilebilir tekrar-ayarlanabilir mikroşerit yama antenler
SİNAN ONAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞİMŞEK DEMİR
DOÇ. DR. LALE ALATAN
- Beam steerable meanderline antenna using varactor diodes and reconfigurable antenna designs by MEMS switches
Varaktör diyotlu ışın hüzmesi yönlendirilebilen sur biçimli anten ve MEMS anahtarlarla ayarlanabilir anten tasarımları
NİHAN GÖKALP
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. H. ÖZLEM AYDIN ÇİVİ