Design and optimization of die on printed circuit board for e-band low noise amplifiers
E-bant düşük gürültülü yükselteçler için baskı devre kartı üzeri yonga tasarımı ve en uygunlanması
- Tez No: 920314
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET CEMAL DURGUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Bu tez, son derece yüksek frekans (EHF) bant aralığında çalışan düşük gürültülü yükselteçler (LNA) için baskı devre kartı (PCB) tasarımının optimizasyonuna odaklanmaktadır. Bu yüksek frekans menzil çözünürlüğü ve doğruluğunda iyileştirmelerle, yaklaşan nesneleri ayırt etmeye yardımcı olmaktadır. Çarpışma sensörü gibi otomotiv uygulamalarında ve yaklaşan mühimmatın kimliklendirilmesi gibi askeri uygulamalarda EHF bandından faydalanılmaktadır. Ayrıca çalışmada, gürültü figürü (NF) ve saçılma (S) gibi performans parametrelerini iyileştirmek için çeşitli teknikler araştırılmaktadır. Metodoloji, kapsamlı bir kaynak taraması ile başlayıp, analitik türetmeler ve Ansys HFSS kullanılarak simülasyonlar ile devam etmektedir. Mikroşerit ve eş düzlemli hat tipleri, deliklerin dağılımı, tel atlama parametreleri ve eşleme konfigürasyonları incelenmiştir. Hipotez, tel atlamaları ve dağıtık eşlemeyi optimize etmenin S parametrelerini ve NF'yi iyileştireceğini öne sürmektedir. Empedans uyumsuzluğu kapasitif ve endüktif hat parçalarıyla telafi edilmektedir. Benzetim süresini kısaltmak için, süreksizliği ve ortak kapasitif etkiyi de kapsayan bir W-eleman hibrit modeli oluşturulmuştur. 3 boyutlu model sonucu ile yeterli örtüşme sağlandıktan sonra, PSO algortiması kullanılarak eşleme devresi parçalarının boyutları en uygunlanmıştır. Eşzamanlı olarak, test kartlarının deneysel doğrulamaları bir ağ çözümleyici aracı kullanılarak yapılmıştır. Sonuç olarak, bu araştırma, E-bandındaki yükselteçler için PCB üzeri yonga tasarımı en uygunlamasının kapsamlı bir incelemesini sunmakta ve yöntembilimsel bakış açıları içermektedir. Bulgular, yüksek frekanslı RF sistemlerinin geliştirilmesi için önemli sonuçlar doğurmakta ve RF mikrodalga mühendisliği alanına katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the optimization of die-on printed circuit board (PCB) design for low noise amplifiers (LNA) operating in the extremely high frequency (EHF) band. This frequency band improves the range resolution and accuracy, helping to distinguish near objects. Collision sensors in automotive applications and incoming missile identification systems in military applications utilize the EHF band. The thesis investigates various techniques to enhance performance metrics, such as noise figure (NF) and scattering (S) parameters. The methodology covers a comprehensive literature survey, analytical derivations, and computer simulations using Ansys High-Frequency Structure Simulator (HFSS). Microstrip and coplanar lines, via distribution, wire bond parameters, and compensation configurations, are explored with the aid of HFSS. The thesis hypothesizes that optimizing wire bonds and distributed matching improves S parameters and NF. Also, the mismatch is compensated with capacitive and inductive sections. A hybrid model employing W-elements with discontinuity and mutual capacitance models is studied to decrease the simulation time for matching. After achieving sufficient overlap between the two models, the length and width of matching sections are optimized by using Particle Swarm Optimization (PSO) for different numbers of stages. Simultaneously, experimental validation is conducted through the manufacturing of test PCBs using a network analyzer tool. In conclusion, this research examines die-on-PCB design optimization for E-band LNAs, incorporating methodological perspectives. The findings have implications for the development of EHF systems and contribute to the field of RF engineering.
Benzer Tezler
- Polisilisyum tabaka üzerine fotolitografi yöntemi 0,3 mikron şekillendirme prosesinin optimizasyonu
Optimization of 0,3 µm photolithography process parameters over polysilicon layer
ZELİHA ÖZDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL
- Developing 3D-printable high performance polymer composites for thermal management applications
3B-basılabılır yüksek performanslı polimer kompozitlerin termal yönetim sistemleri için geliştirilmesi
YUNUS EMRE BOZKURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ
- Asimetrik geometriye sahip ekstrüzyon profillerinin kalıp tasarımı ve iyileştirilmesi
Die design and optimization of extrusion profiles with asymmetric geometry
İLYAS YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AGAH UĞUZ
- Yüksek basınçlı döküm parametrelerinin alüminyum döküm parçalarda gözenek oluşumuna etkisi
Effects of high pressure die casting parameters on porosity formation in aluminium casting parts
LEYLA ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiYalova ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET TURAN
- Bağlantı elemanı üretiminde kullanılan soğuk dövme kalıplarında kalıp ömrünü etkileyen parametrelerin belirlenmesi ve optimizasyonu
Determination and optimization of parameters affecting die life of cold forging dies used in fastener production
SEZGİN YURTDAŞ
Doktora
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT AYDIN
PROF. DR. ÖMER EYERCİOĞLU