Geri Dön

Improved Wilkinson power divider structures for millimeter-wave applications

Milimetre-dalga uygulamaları için geliştirilmiş Wilkinson güç bölücü yapıları

  1. Tez No: 537496
  2. Yazar: BATUHAN SÜTBAŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLAH ATALAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  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: 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

  1. Genişbandlı mikroşerit güç bölücü tasarımı

    Broadband microstrip power divider design

    ALEV AYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. OSMAN PALAMUTÇUOĞULLARI

  2. Ultra wideband tapered power combiner/divider

    Ultra geniş bantlı güç bölücü birleştirici

    OKAN ÜNLÜ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDULLAH ATALAR

  3. 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

    İngilizce

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDULLAH ATALAR

  4. 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

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAŞAR GÜRBÜZ

  5. 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

    İngilizce

    2007

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YAŞAR GÜRBÜZ

    DOÇ. DR. İBRAHİM TEKİN