S-band gan high power amplifier design and implementation
S-bant galyum nitrür yüksek güçlü yükselteç tasarımı ve uygulaması
- Tez No: 540054
- Danışmanlar: PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- 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: 95
Özet
Telekomünikasyon, savunma ve uzay sektörlerindeki gelişmeler, Yüksek Güçlü Radyo Frekans Mikrodalga Güç Yükselteçlerinin önemini artırıyor. Silisyum Karbür üstünde Galyum Nitrür teknolojisi, Galyum Arsenit teknolojisi ile karşılaştırıldığında, bu alanda daha yüksek güç ve daha iyi form faktörlerini imkanlı kılıyor. Ayrıca, Silisyum Karbür sayesinde aygıtların ısıl ve mukavemet yönünden başarısı da yükseliyor. Ayrık Galyum Nitrür Yüksek Elektron Hareketlilikli Transistör kullanarak, bir S-Bant Güç Yükselteci yapıldı. Bu yükseltecin tasarım, üretim ve ölçüm sonuçları verildi. Silisyum Karbür üstüne Galyum Nitrür işlemleri, yükselteç temel teorisi, tasarım aşamaları incelendi. Baskı devrenin laminat özellikleri, üretimi, altın tel bağlama ve soğutucu gerekliliği açıklandı. Bir Yüksek Elektron Hareketlilikli Transistörün tasarımı, maskelendirmesi, karakterizasyonu ve paketlenmesinden bahsedildi. Merkez frekansta, 14.5 dB küçük işaret kazancı ölçüldü. 3 GHz'te 200 µs 10% RF atımı ile, 6 dB kazanç sıkışması altında 41.5 dBm çıkış gücü, boyutsal performans olarak ise 5.4W/mm olarak ölçüldü. Farklı gerilim altında, küçük işaret ölçümleri, üçüncü derece iç çarpım harmonikleri, genlik-genlik ve genlik-faz bozulmaları da ölçüldü. Elektromanyetik simülasyonlar Keysight ADS tasarım ortamında tamamlandı. Galyum Nitrür Yüksek Elektron Hareketlilikli Transistörü ise küçük sinyal ölçümleri ve loadpull ölçümleri ile karakterize edildi. Bir başka hibrit yükselteç tasarımı da pisayada bulunabilen bir ayrık Galyum Nitrür Yüksek Elektron Hareketlilikli Transistörü kullanarak yapıldı. Küçük işaret ve güç ölçümleri sunuldu.
Özet (Çeviri)
High power RF Microwave amplifiers are becoming more important as the telecommunications, defense and aerospace industries' demands develop. GaN on SiC technology offers higher power and better form factors for these applications compared to GaAs. In addition, SiC provides better mechanical properties and thermal performance. Design, manufacturing and measurements of a S-Band Power Amplifier by using a GaN discrete bare die transistor are presented. GaN on SiC technology, fabrication process, amplifier fundamentals and design steps are explained in detail. PCB laminate properties, manufacturing, wire bonding and importance of heat management are explained. Design, tapeout, characterization of a fabricated HEMT and its packaging are also mentioned. Power amplifier's small-signal gain of 14.5 dB is measured at center frequency. 41.5 dBm RF power at P6dB is measured at 200 µs pulse width 10% duty cycle at 3 GHz, reaching a power density of 5.4W/mm. Small-signal gain, IP3 measurements under different biases, AMAM and AM-PM distortions are also investigated in detail. EM simulations are performed in Keysight ADS design environment. Amplifier design is based on small-signal and loadpull measurements. De-embedding of fixture effects during HEMT characterization and their models are also investigated. Another hybrid amplifier design by using a packaged commercial GaN on SiC bare die power HEMT is also presented. Small-signal and power measurements are also offered.
Benzer Tezler
- GaAs pHEMT class-E power amplifier design
GaAs pHEMT E-sınıfı güç küvvetlendirici tasarımı
BEHNOOSH MESKOOB
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. HASAN BÜLENT YAĞCI
- LTE için geniş bantlı ve yüksek verimlilikli doherty güç yükselteç tasarımı
Başlık çevirisi yok
KAAN KOCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDEF KENT PINAR
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN ŞERİF SAVCI
- Design and implementation of high power GaN amplifiers with nonlinear optimization techniques
Doğrusallaştırılmış yüksek güçlü GaN kuvvetlendiricilerin tasarımı ve gerçeklemesi
LIDA KOUHALVANDI
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL SERDAR ÖZOĞUZ
- S-band gan based low noise mmic amplifier design and characterization
S-bant gan tabanlı düşük gürültülü yükselteç tasarımı ve karakterizasyonu
MUHİTTİN TAŞCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- GaN based high efficiency class AB power amplifier design for sub-6GHz 5G transmitter systems
6GHz altı 5G verici sistemleri için GaN tabalı yüksek verimliliğe sahip AB sınıfı güç kuvvetlendiricisi tasarımı
KUDRET ÜNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BERKE YELTEN