A bias configurable, switchable novel LNA design in 0.15um GaAs pHEMT technology especially for Wi-Fi 6 applications
Wi-Fi 6 uygulamaları için, 0.15um GaAs pHEMT teknolojisi kullanılarak ön gerilim ile ayarlanabilen, anahtarlamalı, özgün düşük gürültülü yükseltici tasarımı
- Tez No: 703396
- Danışmanlar: PROF. DR. SERKAN TOPALOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 132
Özet
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, Wi-Fi 6 uygulamaları için 0.15um GaAs pHEMT teknolojisi kullanılarak, ön gerilim ile ayarlanabilen düşük gürültülü yükseltici tasarımı ve üretimi konusu sunulmuştur. Sunulan çalışma üç farklı frekans durumunda, yalnızca 2.4 GHz ve yalnızca 5.8 GHz frekanslarında, ayrıca 2.4-5.8 GHz ikili bandı için eşzamanlı olarak çalışmaktadır. Frekans ayarlaması geri besleme yollarındaki iki adet anahtarlama transistörü sayesinde yapılmaktadır. Tasarımda kullanılan ön gerilim kaynağı haricinde ek bir gerilim kaynağına ihtiyaç olmadan frekans ayarlaması anahtarlama transistörlerine uygulanan ön gerilim ile yapılabilmektedir. Tasarlanan düşük gürültülü yükseltici tam entegredir, empedans uyumlaması için dışarıdan herhangi bir devre elemanı kullanılması gerekmemektedir. Sunulan tasarımın elektromanyetik (EM) simülasyonu sonuçları 2.4 GHz frekans durumu için kazancı 17.33 dB, gürültü faktörü değeri 2.23 dB ve P1dB değeri 8.32 dBm olarak analiz edilmiştir. Benzer olarak, 5.8 GHz frekans durumu için kazanç değeri 18.44 dB, gürültü faktörü 1.5 dB ve P1dB 3.25 dBm sonuçları EM simülasyonu sonucunda elde edilmiştir. Son olarak, 2.4-5.8 GHz ikili bandı için eşzamanlı durumunda EM simülasyonu sonuçlarında sırasıyla 2.4 GHz ve 5.8 GHz için kazanç 17.34 dB ve 15.79 dB, gürültü faktörü 2.23 dB ve 1.62 dB, P1dB parametresi 7.77 dBm ve 5.34 dBm değerleri alınmıştır. 3.3 V tek gerilim kaynağı kullanılarak tasarlanan düşük gürültülü yükseltici kıymığının güç tüketimi 216 mW'dır. Tasarımda güç tüketimi, kıymık alanının azaltılması ve performans iyileştirmeleri için akımın tekrar kullanım tekniği, otomatik öngerilim ve endüktans dejenerasyonu metotları kullanılmıştır. Tasarlanan kıymık, tüm giriş ve çıkış padleri dahil olmak üzere 3.4x1.5 mm2 boyutlarına sahiptir. Bütün tasarım, simülasyon ve devre analizleri AWR simülasyon ortamında WIN-PL1512 tasarım kütüphanesi kullanılarak yapılmıştır. Yazarın bildiği kadarı ile literatürde düşük gürültülü yükseltici çalışmalarında iki farklı tek frekans uygulamasını, eşzamanlı ikili band uygulaması ile birleştiren bir tasarım çalışmasına rastlanmamıştır.
Özet (Çeviri)
This master thesis study introduces the design and fabrication of a 0.15 um GaAs pHEMT technology based bias configurable switchable low noise amplifier design for Wi-Fi 6 applications. The proposed design has three frequency cases which are single 2.4 GHz, single 5.8 GHz and concurrent dual band applications. Switching is provided by two switch transistors on the feedback paths. The switching voltage is bias configurable which means there is no need for additional voltage supply for controlling the state of the switching transistors. The designed low noise amplifier chip is fully integrated, no external components are required for the matching. The EM simulation results for the proposed design give the gain of 17.33 dB, noise figure of 2.23 dB and P1dB of 8.32 dBm for 2.4 GHz frequency band. Similarly, the EM simulation results for the 5.8 GHz frequency band, the gain is 18.44 dB, the noise figure is 1.5 dB and P1dB is equal to 3.25 dBm. Lastly, the concurrent dual band operation which contains the 2.4 GHz and 5.8 GHz frequency operation simultaneously, the gain is 17.34 dB and 15.79 dB, the noise figure is 2.23 dB and 1.62 dB, P1dB is 7.77 dBm and 5.34 dBm for 2.4 GHz and 5.8 GHz, respectively. The power consumption of the designed low noise amplifier chip is 216 mW with 3.3 V single voltage supply. The design also involves the techniques of current reuse, self-biasing, inductive degeneration to optimize the power consumption, area saving and performance enhancements. The dimensions of the designed chip are 3.4x1.5 mm2 including all input and output pads. All simulations and circuit analyses are performed at the AWR design environment by WIN-PL1512 process design kit. To the best of the author's knowledge, there is no other low noise amplifier topology found in literature which combines two different single frequency applications with concurrent dual band condition.
Benzer Tezler
- A low power integrated temperature sensor with digital outputsfor on-chip temperature monitoring applications
Sıcaklık gözlemleme uygulamaları için düşük güç tüketimli sayısal çıkışlı tümleşik sıcaklık sensörü
ÖZGE TURAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. TAYFUN AKIN
- A data fusion application with linear kalman filter
Lineer kalman filtresi kullanarak veri füzyonu uygulaması
EMRE GENİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DUYGU BAYRAM KARA
- Precise event sampling: In-depth analysis and sampling-based profiling tools for data locality
Kesin olay örnekleme: Derinlemesine analiz ve örneklemeye dayalı veri konumu için profil oluşturma araçları
MUHAMMAD ADITYA SASONGKO
Doktora
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİDEM UNAT ERTEN
- Cross-cultural investigation of measurement invariance and item bias: Turkish and US samples in the World Values Survey
Ölçme değişmezliği ve madde yanlılığının kültürlerarası incelenmesi: Dünya Değerler Araştırması Türkiye ve Amerika örneklemleri
AHMET YILDIRIM
Doktora
İngilizce
2023
PsikolojiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiPsikoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLAL SAMBUR
- Obsesif kompulsif belirtisi gösteren grup ve kontrol grubunda duygu ve zaman aralığı değişimlemelerinin dikkat yanıp sönmesi üzerindeki etkisi
The effect of emotion and time interval manipulations on attentional blink in the group with obsessive compulsive symptom and the control group
BÜŞRA OCAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
PsikolojiHacettepe ÜniversitesiPsikoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEL BARAN