Improved Wilkinson power divider structures for millimeter-wave applications
Milimetre-dalga uygulamaları için geliştirilmiş Wilkinson güç bölücü yapıları
- Tez No: 537496
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLAH ATALAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- 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: 60
Özet
İletişim sistemleri, radarlar, elektronik harp ve uzay uygulamaları, daha yüksek frekanslarda çalışan entegre devreler istemektedir. Milimetre dalga bandında çalışmak, veri hızını artırmakta, spektrumu daha verimli kullanmayı sağlamakta ve daha küçük ürünler ortaya çıkarmaktadır. Güç bölücüler bu tür uygulamalarda RF sinyalleri bölmek ve birleştirmek için kullanılan yapı taşlarındandır. Wilkinson güç bölücü düşük kayıpla yüksek yansıma kaybı ve izolasyon sağladığı için en yaygın olarak kullanılan topolojilerden biridir; ama çok yer tutar, sınırlı bir bantta çalışır, isabetli bir model ve kusursuz üretim gerektirir. Ayrıca, üç ya da daha çok çıkış için serim karmaşıklaşır ve düzlemsel bir devre üzerinde gerçeklenemez. Bu çalışma, Wilkinson bölücüsünün sorunlarını çözmeye yönelik olarak üç teknik sunmaktadır. Birinci yapı, bandı daraltmadan devre alanını küçültmekte ve çıkıştaki fiziksel izolasyonu artırmaktadır. İkinci bölücü, çalışma bandını genişletmekte ve tabaka direncindeki değişimlere toleransı artırarak dayanıklılığı ve çalışma oranını iyileştirmektedir. Üçüncü teknik, üç kollu bölücülerin serimini sadeleştirmekte ve düzlemsel üretim yöntemleri ile üretilebilmelerini sağlamaktadır. Yapılar, eş-zıt mod analiziyle çözülmüş ve tasarım denklemleri çıkarılmıştır. Geliştirilen yöntemler kullanılarak 30 GHz merkez frekanslı ve yüksek performanslı üç bölücü tasarlanmıştır. Tasarlanan devreler GaN tabanlı eşdüzlemli dalga kılavuzu ve mikroşerit temelli MMIC teknolojisi kullanılarak üretilmiştir. Deneysel sonuçlar, teori ve benzetimler ile uyuşmakta ve sunulan yöntemlerin gelecek milimetre dalga RF uygulamalarında yararlı olabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Communication systems, radars, electronic warfare and space applications desire integrated circuits with higher operating frequencies. Working at the millimeter-wave region increases data rates, provides a more efficient use of the spectrum and enables smaller products. Power dividers are used as building blocks for such applications to split and combine RF signals. Wilkinson power divider is one of the most commonly used topology, providing high return loss and isolation with low insertion loss. However, it occupies valuable chip area, has a limited bandwidth, requires accurate modeling and precise fabrication. In addition, the layout becomes complicated for three or more outputs and cannot be realized on a planar circuit. This work presents three techniques to address the drawbacks of the original Wilkinson divider. The first structure achieves a compact size without bandwidth degradation and provides additional physical isolation at the output. The second divider improves the bandwidth of operation and increases tolerance to sheet resistance variance, enabling robustness and higher yields. The third technique simplifies the layout of three-way dividers and allows a planar fabrication technology. The proposed structures are analyzed using even-odd mode analysis and design equations are derived. Three high performance dividers with 30 GHz center frequency are designed employing the developed methods. The circuits are realized using GaN based coplanar waveguide and microstrip monolithic microwave integrated circuit technology. Experimental results demonstrate good agreement with theory and simulations, proving that the presented improvements could be useful in future millimeter-wave RF applications.
Benzer Tezler
- Genişbandlı mikroşerit güç bölücü tasarımı
Broadband microstrip power divider design
ALEV AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. OSMAN PALAMUTÇUOĞULLARI
- Ultra wideband tapered power combiner/divider
Ultra geniş bantlı güç bölücü birleştirici
OKAN ÜNLÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH ATALAR
- New techniques to design performance improved power dividers and directional couplers using the new scattering parameter relations
Yeni saçılım parametresi ilişkilerini kullanarak performansı geliştirilmiş güç bölücüler ve yönlü bağlaçlar tasarlamak için yeni teknikler
VAHDETTİN TAŞ
Doktora
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH ATALAR
- 4x1 MIMOompact half duplex RF T / R module with high resolution in 130 nm SiGe BiCMOS for 5G applications
5G uygulamaları için 130 nm SiGe BiCMOS'da yüksek çözünürlüklü 4x1 MIMO kompakt yarım dubleks RF T / R modülü
ABDURRAHMAN BURAK
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR GÜRBÜZ
- Design of combined power amplifier using 0.35 micron SiGe HBT technology for IEEE 802.11a standard
0.35 mikron SiGe HBT teknolojisi ile IEEE 802.11a standardı için birleştirilmiş güç kuvvetlendiricisi tasarımı
NİLÜFER TONGA KARAKAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAŞAR GÜRBÜZ
DOÇ. DR. İBRAHİM TEKİN