Elektromanyetik ölçümler için ultra geniş bantlı gürültü üretecisi
Ultrawıde band noıse generator for electromagnetıc measurements
- Tez No: 855891
- Danışmanlar: PROF. DR. BAHADIR SÜLEYMAN YILDIRIM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Bu tez, 1 MHz ile 6 GHz arasındaki ultra geniş bant içerisinde gürültü üretmek için SMD (Yüzey Montajlı Parça) Zener diyotlarını kullanarak neredeyse düz bir gürültü güç çıkışı elde etmeyi hedefleyen analiz ve tasarımına odaklanmaktadır. Bu tasarımda, seri olarak bağlanmış birden fazla SMD Zener diyotu ve birden fazla bağımsız akım kaynağı kullanılarak yenilikçi bir teknik kullanılmıştır. Her bağımsız akım kaynağı birden fazla SMD Zener diyot içeren bağımsız Zener kolları DC olarak kutuplamaktadır. Ve içerisinde seri olarak bağlı Zener diyot bulunduran her kol paralel olarak yerleştirilerek aynı yük empedansına bağlanmıştır. Bu tezde, farklı gerilimlerde çalışan ve farklı kutuplama akımları ile sürülen SMD Zener diyotları, çıkış gürültü özellikleri açısından incelenmiş, araştırılmış ve karşılaştırılmıştır. Üçlü seri bağlı SMD Zener diyotlarının çift Zener'den daha yüksek gürültü gücü oluşturduğu, çift Zener'lerin ise tek Zener diyottan daha yüksek gürültü gücü oluşturduğu gözlemlenmiştir. Daha yüksek frekanslarda daha yüksek gürültü gücü çıkışı sergileyen özelliklerinden dolayı 15V, 18V ve 22V SMD Zener diyotları gürültü kaynağı olarak seçilmiştir. Belirli uygulamalar için üretilen gürültü çıkış gücünü yükseltmek amacıyla üç aşamalı monolitik mikrodalga entegre devre (MMIC) kuvvetlendirici tasarlanmıştır. Kuvvetlendirici tasarımında, Gali+39 MMIC seçilirken, en iyi performansı elde etmek için tüm pasif elemanlar olarak SMD'ler kullanılmıştır. Gali+39, yaklaşık 13 dB kazançla DC'den yaklaşık 7 GHz'e kadar işaretleri yükseltir. Tasarlanan 3 katlı kuvvetlendirici yaklaşık 40 dB toplam kazanç sağlar. İlgi duyulan bant (1 MHz - 6 GHz) için üretilen gürültü gücünün neredeyse düz olduğu görülebilir. Bağımsız kutuplama akımlarının ayarlanabilir olması ile, bant genişliği boyunca gürültü güç dağılımının değişimi de ayarlanabilir. Birden fazla SMD Zener diyotunu içeren her kol, ve bu kolları süren üç bağımsız akım kaynağı kullanılması ile, bant genişliği boyunca beyaz gürültüye benzer neredeyse düz bir gürültü gücü dağılımı meydana gelir. Bu tez, önerilen gürültü üretecinin geleneksel ve pahalı gürültü üretecileri için uygun maliyetli bir alternatif olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the analysis and design of ultra-wideband (1 MHz - 6 GHz) noise generators utilizing SMD (Surface Mount Device) Zener diodes to achieve a nearly flat noise power output. A novel technique has been used in this design by using multiple SMD Zener diodes connected in series and by utilizing multiple independent current sources connected in parallel to bias independent Zener branches. Each Zener branch is composed of multiple SMD Zener diodes connected in series. And branches that are in parallel drive the same load impedance. In this thesis, SMD Zener diodes with different voltage ratings and bias currents are studied, investigated and compared regarding to their output noise characteristics. It has been observed that using triple SMD Zener diodes connected in series generate noise power higher than double Zeners, and double Zeners generate noise power higher than single Zener diode. 15V, 18V and 22V SMD Zener diodes have been selected as the noise source as a result of their exhibiting a higher noise power output at higher frequencies. A three-stage monolithic microwave integrated circuit (MMIC) amplifier is designed to amplify the generated output noise power signal for specific applications. In the design of the amplifier, the Gali+39 MMIC is chosen for the amplification, while SMDs are utilized for all passive components to achieve optimal performance. Gali+39 amplifies signals from DC to about 7 GHz with a gain about 13 dB. The designed 3-stages amplifier give a total gain about 40 dB. It can be seen that the produced noise power is almost flat for the whole band of interest (1 MHz to 6 GHz). The ability to adjust bias currents independently allows for modifying the noise power distribution across the band of interest. The using of three independent current sources driving multiple SMD Zener diode branches produce an almost flat noise power distribution similar to white noise for the whole band of interest. This thesis demonstrates that the suggested noise generator is a cost-effective alternative to the conventional, expensive noise generators.
Benzer Tezler
- Modelling and characterization of the spoof surface plasmon polariton waveguides and reconfigurable components for terahertz integrated systems
Terahertz entegre sistemler için yapay yüzey plazmon polariton dalga kılavuzları ve ayarlanabilir bileşenlerin modellenmesi ve karakterizasyonu
MUHAMMED ABDULLAH UNUTMAZ
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. MEHMET ÜNLÜ
- Design of the four arm-dual polarized sinuous antennawith a new feeding approach
Yeni bir besleme yaklaşımı ile dört kollu dual polarize sinuous anten tasarımı
SULAYMAN JOOF
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇAYÖREN
- Göğüs kanseri tespiti için yüzey empedansı tabanlı mikrodalga görüntüleme yöntemi
Surface impedance based microwave imaging method for breast cancer screening
ONAN GÜREN
Doktora
Türkçe
2014
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LALE ERGENE
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Meme kanserinin erken tespiti için radar tabanlı mikrodalga görüntüleme sistemi tasarlanması ve gerçekleştirilmesi
Design and realizing of a radar based microwave imaging system for early detection of breast cancer
HÜSEYİN ÖZMEN
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMED BAHADDİN KURT
- Directional wide band printed monopole antenna for use in microwave breast cancer imaging
Mikrodalga meme kanseri görüntüleme kullanımı için geniş bantlı yönlü mikroşerit anten
JAVAD JANGİ GOLEZANİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
İletişim Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiHaberleşme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN