X-bant ayarlanabilir faz kaydırıcı tasarımı
X-band tunable phase shifter design
- Tez No: 953457
- Danışmanlar: PROF. DR. BİRSEN SAKA TANATAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Faz kaydırıcılar, sinyal üretimi, vektör modülatörler ve faz dizili antenler gibi birçok RF/Mikrodalga sisteminin kritik bileşenlerindendir. İdeal olarak, bir faz kaydırıcı sinyalin fazını değiştirirken genliğini sabit tutar. Uygulamaya bağlı olarak farklı türde faz kaydırıcılar kullanılabilmektedir. Ancak kompakt yapıları, artırılabilir bant genişlikleri ve düşük geçiş kaybı potansiyelleri sayesinde yansıtıcı tip faz kaydırıcılar, literatürde önemli bir yer edinmiştir. Bu tür faz kaydırıcılarda faz değişimi sürekli olabilir ve bu, yansıtıcı olarak kullanılan yükün empedansının sürekli değiştirilmesiyle sağlanır. Bu çalışmada, söz konusu empedans değişimi çeşitli varaktör ağları aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Bir faz kaydırıcı için maksimum faz değişimi, geçiş kaybı ve bant genişliği temel tasarım parametreleri arasında yer almakta olup, bu parametreler genellikle birbirine ters orantılı şekilde çalışmaktadır. Bu nedenle, çalışmada maksimum faz farkını artırmaya yönelik çeşitli varaktör ağı ve bağlaç yapıları; bant genişliğini artırmak amacıyla ise farklı bağlaç yapıları ve frekans bölünmesiyle gerçekleştirilen faz kaydırıcı tasarımları sunulmuştur. Bu tez kapsamında, faz kaydırıcı tasarımı için kullanılan bağlaç ve varaktör ağ yapıları ayrı ayrı tasarlanmıştır. Varaktör ağları arasında, maksimum faz farkı sağlayacak yapı belirlenerek tasarlanmıştır. Bağlaç yapılarında ise hem maksimum faz farkı elde etmek hem de geniş frekans bandı sağlamak amaçlanmış; bu doğrultuda farklı bağlaç tipleri tasarlanmıştır. Tasarım sürecinde öncelikle devre analizleri yapılmış, ardından elektromanyetik analiz simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Nihai faz kaydırıcı tasarımı, elektromanyetik analiz sonuçları esas alınarak tamamlanmıştır. Bant genişliğini artırmak amacıyla, geniş bant güç bölücüler ve bağlı hatlı bant geçirgen filtreler kullanılarak iki farklı banda sahip faz kaydırıcıların frekans açısından birleştirilmesi hedeflenmiştir. Bu tasarıma ait güç bölücü ve filtrelerin hem devre hem de elektromanyetik analiz sonuçları nihai tasarıma entegre edilmiştir. Faz kaydırıcı tasarımlarının üretimleri gerçekleştirilmiş, ardından ölçüm sonuçları simülasyon sonuçlarıyla karşılaştırılarak değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Phase shifters are critical components of many RF/Microwave systems, such as signal generation, vector modulators, and phased array antennas. Ideally, a phase shifter alters the phase of a signal while keeping its amplitude constant. Depending on the application, different types of phase shifters can be used. However, due to their compact structure, potential for enhanced bandwidth, and low insertion loss, reflective-type phase shifters hold a significant place in the literature. In such phase shifters, the phase shift can be continuous, which is achieved by continuously varying the impedance of the reflective load. In this study, the impedance variation is implemented using various varactor networks. For a phase shifter, maximum phase shift, insertion loss, and bandwidth are key design parameters that are generally inversely related. Therefore, this study presents phase shifter designs utilizing various varactor networks and coupler structures to increase the maximum phase difference, and employing different coupler topologies and frequency division techniques to enhance bandwidth. Within the scope of this thesis, the coupler and varactor network structures used in the phase shifter design were designed separately. Among the varactor network options, the structure providing the highest phase difference was selected and designed. For the coupler structures, the aim was to achieve both maximum phase shift and wide frequency bandwidth; accordingly, different coupler topologies were developed. The design process involved initial circuit-level analysis followed by electromagnetic (EM) simulation. The final phase shifter design was completed based on the results of the EM analysis. To improve bandwidth, a combination of two distinct frequency bands was targeted by integrating wideband power dividers and coupled-line bandpass filters. The circuit and EM simulation results of the power dividers and filters were incorporated into the final design. The fabricated phase shifter prototypes were measured, and the measurement results were compared and evaluated against simulation results.
Benzer Tezler
- Development of millimeter wave system components for 5G/6G wireless networks
5G/6G kablosuz ağlar için milimetrik dalga sistem bileşenlerinin geliştirilmesi
MEHMET FARUK CENGİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİzmir Ekonomi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DIAA GADELMAVLA
- Design and implementation of reconfigurable transmitarray unit cells employing the element rotation method by microfluidics
Mikroakışkan teknolojisi ile eleman döndürme metodunu uygulayan ayarlanabilir ileti dizi birim hücreleri tasarımı ve üretimi
EMRE ERDİL
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE ÖZLEM AYDIN ÇİVİ
YRD. DOÇ. DR. KAĞAN TOPALLI
- Electronically tunable microwave bandstop filter design and implementation
Elektriksel olarak ayarlanabilir mikrodalga bant durduran süzgeç tasarım ve üretimi
SACİD ORUÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. NEVZAT YILDIRIM
- ALD yöntemi ile düşük sıcaklıkta büyütülen ZnO esaslı TFT'lerin üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of ZnO based TFT's deposited under low temperature by ALD
LÜTFULLAH DURNA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ATEŞ
- Color tunable upconversion based white light properties of er-Tm-Yb phosphors and pmma nanocomposites
Er-Tm-Yb fosfor ve polimer nanokompozitlerde renk ayarlanabilir üst dönüşüm esaslı beyaz ışık özellikleri
SEVCAN TABANLI
Doktora
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖNÜL ERYÜREK