X-band cpw high power amplifier design by GaN based MMIC technology
GaN tabanlı MMIC teknolojisi kullanılarak x-bantta yüksek güçlü yükselteç tasarımı
- Tez No: 430270
- Danışmanlar: PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Günden güne gelişsmekte olan savunma sanayi, telekomünikasyon ve uydu sistemleri; küçük, yekpare ve yüksek güçlü yükselteçlere (PAs) duyulan ihtiyacı arttırmaktadır. Üretimi Silicon Karbit (SiC) üzerine Galyum Nitrat (GaN) alttaş kullanılarak yapılan, monolitik mikrodalga entegre devre (MMIC) teknolojisi, sanayi ve sistem gereksinimlerini sağlamaktadır. GaN temelli MMIC teknolojisi sayesinde yüksek güce dayanklı ve kompakt güç yükselteçleri üretilmektedir. Ayrıca uygun ve az kayıplı Wilkinson güç bölücüleri (WPDs) kullanılarak birleştirilen MMIC güç yükselteçleriyle üretilen cihazdan daha fazla çıkış gücü elde edilebilinmektedir. Bunlardan dolayı, bu tez calışmasında sunulan tasarımlar Bilkent Üniversitesi NANOTAM'da, SiC üzerine GaN işlemiyle üretilmiştir. Eş düzlemli dalga kılavuzu (CPW) yapılarıyla X bandında üretilen güç yükselteçleri, beklenildiği gibi 7.9 GHz - 8.4 GHz aralığında çalışabilmekte olup, 2.1 dB kazanç sıkıştırılması altında % 40 verimliliğe sahiptir. Üretilen güç yükselteçlerinin ölçümlerine göre, 8.4 GHz frekansında, güç yükseltecinin çıkış gücü, 2.1 dB kazanç sıkıştırılması uygulandığında, 37.8 dBm seviyesinde olup, minimum 9.8 dB kazanca sahiptir. Ek olarak, eşit üç kollu WPD tasarımının üretimi aynı üretim prosesiyle gerçekleştirilmiştir ve geniş band aralığında yaklaşık 0.9 dB ek kayıpla (IL) çalışmaktadır. WPD kollarının uzatılıp, kısaltılmasına rağmen güzel bir performans göstermesi; çoklanan MMIC PA'ların toplam boyutunun, WPD kollarının uzunluklarının ayarlanmasıyla, değişiyor olması, avantaj sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The developments in defense industry, telecommunication and satellite systems have gradually increased the necessities for the small and compact Power Ampli- ers (PAs) with high output powers and gains. Monolithic Microwave Integrated Circuits (MMICs), that are fabricated by using Gallium Nitride (GaN) on Silicon Carbide (SiC) substrate, achieve the system requirements. GaN based MMIC technology gives chance to produce high power capable and compact PAs. Moreover, suitable Wilkinson Power Dividers (WPDs) with low Insertion Loss (IL) assist in transferring output power of the device with combining MMIC PAs. Presented designs in this thesis work have been fabricated in Bilkent University NANOTAM with GaN on SiC process. Fabricated X-band Coplanar Waveguide (CPW) PA works from 7.9 GHz to 8.4 GHz as intended and its eciency equals to 40 % at 8.4 GHz under 2.1 dB compression. Measurements of fabricated PA show that output power of the device is equal to 37.8 dBm under 2.1 dB compression and it has 9.8 dB minimum gain in the operating band. Furthermore, equal, three-way WPD device was designed and fabricated with the same process and it works at wide-band range with approximately 0.9 dB IL. It is advantageous that the total dimension of paralleled MMIC PAs can be adjusted by scaling branches of the designed WPD with the aim of performance optimization.
Benzer Tezler
- An on-body wearable and flexible antenna based wireless monitoring system for the detection of pulmonary edema
Akciğer ödeminin tespiti için vücut üzerinde giyilebilir ve esnek anten tabanlı kablosuz izleme sistemi
UZAY BENGİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMA DUMANLI OKTAR
DOÇ. DR. AHMET ÖNCÜ
DOÇ. DR. TUBA YILMAZ ABDOLSAHEB
- Design of an x-band 3-bit rf mems constant phase shifter
X-bant 3-bit rf mems sabit faz kaydırıcı tasarımı
AHMET KUZUBAŞLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
PROF. DR. ŞİMŞEK DEMİR
- Design and fabrication of a wide band meandering antenna for x-band applications
X-band uygulamaları tasarım ve geniş bant meandering anten imalatı
MUHAMMAD SOHAIL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiOptoelektronik ve Fotonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. ALİ SERPENGÜZEL
- SiGe BiCMOS front-end integrated circuits for X-band phased arrays
X-band faz dizinleri için sige BiCMOS ön uç devreleri
TOLGA DİNÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR GÜRBÜZ
- X-band faz dizili anten tasarımı ve analizi
X-band phased array antenna design and analysis
MELİH TÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET TOKAN