Geri Dön

Gain variation and noise figure degradation in balanced amplifiers

Dengeli yükselteçlerde kazanç varyasyonu ve gürültü figürü kötüleşmesi

  1. Tez No: 467621
  2. Yazar: AKİF ALPEREN COŞKUN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLAH ATALAR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 54

Özet

Modern kablosuz iletişim sistemlerinde dengeli yükselteçleri kullanmak birçok avantaja sahip olmakla birlikte, yükselteçteki ve bölücü/birleştirici bölümlerdeki ideal dışı durumlar sebebiyle, dengeli yükselteçlerin kazanç ve gürültü tepkisi beklenen değerden önemli ölçüde farklı olabilir. İlk olarak, 2-kollu 0° güç bölücü ve 90° bağlaç kullanan dengeli yükselteçlerde, kazançta oluşan varyasyonları analiz ediyoruz. Bu bağlamda, iki topoloji için karşılaştırmalı olarak matemetiksel analizler yapılmış ve analitik ifadeler elde edilmiştir. Analitik ifadeler göstermiştir ki, aynı geri yansıma kaybı/izolasyon değerleri için, 90° kuplör kullanılan dengeli yükselteçlerde toplam kazançtaki belirsizlikler 2-kollu 0° güç bölücü kullanıldığı duruma göre daha fazladır. Ardından, gürültü dalgalarını kullanarak, bölücülü dengeli yükselteç topolojisinin gürültü figürü ve gürültü parametreleri için kesin ve yaklaşık analitik sonuçları sunuyoruz. Gürültü dalga yaklaşımının yardımıyla, dengeli yükselteçteki her bir elemanın çıkışta ürettiği gürültü gücü çıkarılmıştır. Bölücünün ilinti matrisi ve gürültü dalgalarını belirlemek için bölücünün Y-parametreleri, yükseltecin gürültü dalgalarını yazabilmek için yükseltecin gürültü parametreleri kullanılmştır. Dengeli yükselteçler, ideal bir giriş bölücüyle bile, tekil yükseltece kıyasla gürültü figürü performansından muzdariptir. Gürültü parametreleri, ideal olmayan bir bölücü ile daha da bozulur. Sadece sıfır olmayan dönüş kaybı ve izolasyon değil aynı zamanda omik kayıp, genlik ve faz dengesizlikleri de göz önüne alınmıştır. Ayrıca, sıfır olmayan optimum kaynak empedansı, dengeli yükseltecin gürültü parametrelerini etkilemektedir. Ölçüm sonuçları da bir doğrulama olarak sunulmuştur.

Özet (Çeviri)

Although using balanced amplifiers in modern wireless communication systems has many advantages, the output and the noise response of the balanced amplifiers may vary from the expected value considerably due to the imperfections in the amplifier and the divider/combiner sections. First, we analyze the variation in the total gain of the balanced amplifiers using 2-way 0° power dividers and 90° couplers. In this context, mathematical analyses are made and analytical expressions are obtained to compare the two topologies. Analytical expressions show that the uncertainty in the total gain is more if the 90° coupler is used in the balanced structure as opposed to a 2-way 0° power divider for the same return loss/isolation values. Then, we present exact and approximate analytical results for the noise figure and noise parameters of the balanced amplifier in divider topology by using the noise waves. By the help of the noise wave approach, the output noise powers generated by each element in the balanced amplifier are derived. Y-parameters are used to determine the noise waves and the correlation matrix of the divider whereas the noise parameters are used to write the noise waves of the amplifier. Balanced amplifiers suffer in the noise figure performance in comparison to a stand-alone amplifier even with an ideal input divider. The noise parameters degrade further with an imperfect divider. Not only the nonzero return loss and the isolation but also the ohmic loss, amplitude and phase imbalances are considered. Besides, non-zero optimal source impedance affects the noise parameters of the balanced amplifier. Measurement results are also presented as a verification.

Benzer Tezler

  1. Development of MOSFET models suitable for simulation of analog CMOS circuits after hot-carrier stress

    Sıcak-taşıyıcı yorulma etkileri sonrasında analog CMOS devrelerin simulasyonu için uygun MOSFET modellerin geliştirilmesi

    GÜRSEL DÜZENLİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN KUNTMAN

  2. Enhancement of hybrid serial fiber amplifier based on higher order raman scattering

    İkinci dereceden raman saçılmalarınadayalı seri hibrit fiber yükselteç geliştirılmesı

    SURA HAMAD FARAJ AL-GBURI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DR. Department. MEMBER OF THAMER FAHAD AHMED AL-MASHHADANI

  3. Çok geçişli TKFY tasarımları ve karakteristikleri

    Multi-pass TDFA designs and characteristics

    AYTEN DİNCER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT YÜCEL

  4. Digital power estimation using subsampling analog-to-digitalconverters for communication receivers

    Dijital güç tahmini kullanarak analog-to- iletişim alıcıları için dijital dönüştürücüler

    AYMEN MOHAMMED KHALEEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTürk Hava Kurumu Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Assoc. Prof. Dr. ERTAN ZENCİR

  5. GPU üzerinde yazılım tabanlı anten gerçeklenmesi

    Realization of software-defined antenna on GPU

    ABDULLAH BAKIRTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELÇUK PAKER