S-band gan based low noise mmic amplifier design and characterization
S-bant gan tabanlı düşük gürültülü yükselteç tasarımı ve karakterizasyonu
- Tez No: 539833
- Danışmanlar: PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Düşük gürültülü yükselteç, Galyum nitrür, MMIC teknolojisi, Mikrodalga yükselteç, Low noise amplifier, Gallium nitride, MMIC technology, Microwave amplifier
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Düşük Gürültülü Yükselteçler (LNA), alıcı ön uç modüllerinde yaygın olarak tercih edilen bileşenlerdir. Alınan sinyal seviyesi genellikle çok düşüktür ve çok fazla gürültü eklemeden yükseltilmesi, iletişim sistemlerinde çok önemlidir. Bu tez çalışmasında, üc Galyum Nitrür (GaN) Yüksek Elektronlu Mobilite Transistörü (HEMT) bazlı Monolitik Mikrodalga Devresi (MMIC) LNA'larının tasarımı, üretimi ve testi yapılmıştır. Endüktif kaynak geri bildirim topolojisi, hem daha iyi girdi geri dönüş kaybı hem de gürültü figürü elde etmek için kullanılmıştır. Her üç tasarım da 20 dB'den yüksek kazanç, 10 dB'den daha iyi giriş geri dönüş kaybı verir ve gürültü figürü değerleri S-bandında 2 dB, 1.5 dB ve 1 dB'dir. Giriş gücü dayanımını artırmak için üçüncü tasarımda yüksek dirençli geçit beslemesi kullanılmıştır. MMIC teknolojisinde boyut küçülltme çok önemlidir. İlk tasarım 3 x 5 mm ve ikinci tasarım 2 x 3,5 mm'dir, % 46 boyut küçülltme elde edilmiştir. GaN teknolojisinde SiN katman kalınlığının kontrol edilmesi problemlidir ve bu imalat adımı kapasitör değerlerini etkiler. Bu araştırmada sunulan ikinci ve üçüncü LNA tasarımları, uyumlama devreleri ve dolaylı olarak genel özellikler, kapasitör değerlerinin deeğişmesinden çok fazla etkilenmemektedir. Hedeflenen bant genişliği 2,7-3,5 GHz, ulaşılan frekans aralığı 1,5 GHz'dir (2,5 GHz - 4 GHz). Üç LNA tasarımında sırasıyla 28.1 dBm, 33.4 dBm ve 35.9 dBm çıkış üçüncü dereceden kesme noktası vardır. 1 dB sıkıştırma noktalarındaki çıkış güçleri 18,2 dBm, 23,4 dBm ve 25,9 dBm'dir. Üç LNA tasarımının tümü için grup gecikmesi 0,3 nanosaniyeden azdır.
Özet (Çeviri)
Low Noise Amplifiers (LNA) are widely preferred components in receiver frontend modules. The received signal level is generally very low and amplifying it without adding too much noise is very crucial in communication systems. In this thesis study design, fabrication and test of three Gallium Nitride (GaN) High Electron Mobility Transistor (HEMT) based Monolithic Microwave Circuit (MMIC) LNAs are presented. Inductive source feedback topology is used to obtain both better input return loss and noise figure. All three designs achieve higher than 20 dB gain, better than 10 dB input return loss and their noise figure values are 2 dB, 1.5 dB and 1 dB in S-band. High resistive gate biasing is utilized at third design to increase input power handling. Size reduction is very important in MMIC technology. The first design is 3 x 5 mm and the second design is 2 x 3.5 mm, % 46 size reduction is achieved. In GaN technology controlling SiN layer thickness is very problematic and this fabrication step affects capacitor values. The second and third LNA designs presented in this research, matching circuitries and implicitly overall characteristics are not influenced too much by a change of capacitor values. Targeted bandwidth is 2.7-3.5 GHz, achieved frequency range is 1.5 GHz (from 2.5 GHz to 4 GHz). The three LNA designs have 28.1 dBm, 33.4 dBm, and 35.9 dBm output third-order intercept point respectively. Output powers at 1-dB compression points are 18.2 dBm, 23.4 dBm and 25.9 dBm. For all three LNA designs, group delay is less than 0.3 nanoseconds.
Benzer Tezler
- Design and development of GaN amplifiers for transceiver applications
Alıcı-verici uygulamaları için GaN yükselteclerinin tasarımı ve geliştirilmesi
MUHAMMAD IMRAN NAWAZ
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT