:طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با بهره گرفتن از کوپلر لانژ

عنوان		صفحه
شکل ۶-۳-۶ برسی معیار بهره برای تقویت کننده معمولی و متعادل		۱۰۷
شکل ۶-۳-۷ برسی معیارنویز برای تقویت کننده معمولی و متعادل		۱۰۷
شکل ۶-۳-۷ دایره های بهره توان و دایره نویز بر روی نمودار اسمیت طرح شماره۲		۱۱۰
شکل ۶-۳-۸ تحقیق شبکه تطبیق خروجی با بهره گرفتن از نمودار اسمیت		۱۱۲
شکل ۵-۳-۹ تحقیق شبکه تطبیق ورودی با بهره گرفتن از نمودار اسمیت		۱۱۳
شکل ۶-۳-۱۰ شماتیک عناصر شبکه تطبیق ورودی و خروجی		۱۱۴
شکل ۶-۳-۱۱ پاسخ فرکانسی تقویت کننده متعادل		۱۱۵
شکل ۶-۳-۱۲ بررسی معیار نویز برای تقویت کننده معمولی و تقویت کننده متعادل		۱۱۶
شکل ۶-۳-۱۳ دایره بهره توان خروجی بر روی نمودار اسمیت طرح شماره۳		۱۲۰
شکل ۶-۳-۱۴ تحقیق شبکه تطبیق خروجی با بهره گرفتن از نمودار اسمیت		۱۲۲
شکل ۶-۳-۱۵ شماتیک عناصر شبکه تطبیق ورودی و خروجی		۱۲۴
شکل ۶-۳-۱۶ طرح تقویت کننده متعادل با بهره گرفتن از کوپلر لانژ		۱۲۵
شکل ۶-۳-۱۷ پاسخ فرکانسی تقویت کننده متعادل		۱۲۵
شکل ۶-۳-۱۸ بررسی معیار نویز برای تقویت کننده معمولی و تقویت کننده متعادل		۱۲۶
شکل ۶-۳-۱۹ توان برگشتی در پورت های ورودی و پورت خروجی		۱۲۶
شکل ۶-۳-۲۰ میزان VSWR در ورودی تقویت کننده معمولی و متعادل		۱۲۷
شکل ۶-۳-۲۱ میزان VSWR در خروجی تقویت کننده معمولی و متعادل		۱۲۷
شکل ۶-۳-۲۲	معیار توان تقویت کننده معمولی	۱۲۸
شکل ۶-۳-۲۳	معیار توان تقویت کننده متعادل با بهره گرفتن از کوپلر لانژ	۱۲۹
شکل ۶-۳-۲۴ نمودار مربوط به توان خروجی به ازای توان ورودی		۱۲۹
شکل ۶-۳-۲۵ نمودارهای کلی مربوط به تقویت کننده متعادل باند X طرح نهایی		۱۳۰
شکل ۶-۳-۲۶ دوایر مشخصه برای تشخیص شبکه های تطبیق ورودی		۱۳۶
شکل ۶-۳-۲۷ دوایر مشخصه برای تشخیص شبکه های تطبیق خروجی		۱۳۷
شکل ۶-۳-۲۸ شماتیک تقویت کننده متعادل طراحی شده با روش لیائو		۱۳۸
شکل ۶-۳-۲۹	مشخصه گین مربوط به تقویت کننده متعادل به روش لیائو	۱۳۹
شکل ۶-۳-۳۰ مشخصه نویز مربوط به تقویت کننده متعادل به روش لیائو		۱۳۹

چکیده
طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با بهره گرفتن از کوپلر لانژ
با توجه به اهمیت ویژه تقویت کننده های نویز پایین در صنایع مخابرات نظامی و تجاری موجب پیشرفت تکنولوژی ساخت نیمه هادی GaAs MEFET و همچنین ارائه طرح های نوین در صنعت ساخت شده است. در این پروژه با بهره گرفتن از ترانزیستور HFX04LG ساخت شرکت Fujitsu مراحل طراحی تقویت کننده متعادل ، نویز پایین در

مطلب دیگر :

۱۰ راه برای گردش در اطراف پراکنده ترافیک وب سایت

 باند X انجام می گیرد. LNA طراحی شده در محدوده فرکانسی ۸~۱۲GHz و جهت دستیابی به بهره ۱۰dB و عدد نویز کمتر از ۱/۵dB

می باشد. از کوپلر لانژ برای متعادل طراحی شدن تقویت کننده بهره گرفته شده است که مشخصه های کوپلر لانژ در باند مورد نظر طراحی شده است. طراحی تقویت کننده پهن باند از روش های تطبیق جبران شده صورت می گیرد که در نهایت نتایج آنالیز وشبیه سازی با بهره گرفتن از نرم افزار Microwave Office ارائه خواهد شد.
فصل اول
.۱-۰ مقدمه :
در این پایان نامه روند طراحی یک تقویت کننده متعادل با نویز پایین در باندX دنبال خواهد شده ، این پروژه شامل دارای چندین ویژگی منحصر به فرد و توام را شامل می شود که عبارتند از :

1. طراحی تقویت کننده با ویژگی نویز پذیری پایین .

2. طراحی تقویت کننده با ویژگی پهنای باند وسیع .

3. طراحی تقویت کننده متعادل برای حصول بهره متوسط در باند وسیع .

توام بودن ویژگی های فوق در یک مدار تقویت کننده مایکروویو مستلزم طراحی مرحله به مرحله و استفاده از تکنیک های روتین طراحی و در نهایت جهت بهینه سازی پاسخ طراحی بدست آوردن ترکیب مناسبی از نمونه های طراحی می باشد .
.۱-۱   مدارات مایکروویو
فرکانس های مایکروویو بصورت قراردادی به فرکانس های ۱ تا۳۰۰GHz اطلاق می گردد یا به عبارت دیگر طول موج های رنج میکرون از نواحی مادون قرمز و نور مرئی را در خود دارد. با توجه به استاندارد
سازی انجام گرفته توسط IEEE یک مقیاس بندی در فرکانس های مایکروویو صورت گرفته است و
بعنوان نمونه در این پروژه هدف طراحی در باند X می باشد یعنی در رنج فرکانسی ۸~۱۲GHz
طراحی انجام می گیرد .
با پیشرفت تکنولوژی رویکردی در تجهیزات مایکروویو انجام گرفته و استفاده از موجبرها ، خطوط هم محور یا خطوط نواری جای خود را به مدارات مجتمع در فرکانس های مایکروویو داده است که در اینجا به سه دسته از آن اشاره خواهیم کرد :
-۱   مدارات مایکروویو گسسته. (MDCs) ¹  یک مدار گسسته شامل عناصر جداگانه ای است که
توسط سیم های هادی به هم وصل می شوند. مدارات گسسته همچنان در سیستم های مایکروویو پرتوان بسیار مفید هستند .
-۲   مدارت مجتمع مایکروویو یکپارچه. (MMICs) ²  یک مدار مجتمع مایکروویو یکپارچه
متشکل از یک تراشه بلور نیمه هادی واحد است که همه عناصر اکتیو و پسیو و اجزاء اتصالات بر روی آن ساخته و پرداخته می شوند. معمولاً در سیستم های ماهواره ای و رادار هواپیمایی که در آنها به تعداد زیادی مدار مشابه وجود دارد ، کاربرد دارد.
-۳  مدارات مجتمع مایکروویو. (MICs)³  مدارات مجتمع مایکروویو ترکیبی از عناصر پسیو و
اکتیو هستند که در طی مراحل متوالی نفوذ بر روی یک زمینه نیمه هادی یکپارچه یا هایبرید ساخته می شوند. MMICها دارای چگالی بسیار بالایی هستند یکMIC به صورت هایبرید
یا یکپارچه ساخته می شود ، بکارگیری MICها در مدارات دیجیتال و سیستم های نظامی با توان مصرف کم وچگالی بسته بندی کم ، بسیار مفید است.
.۱-۱-۱ عناصر مداری مایکروویو .
عناصر مداری مایکروویو به دو نوع تقسیم بندی می شوند :

1. مدارات عنصر فشرده. عبارت فشرده به معنی غیر متغیر بودن LوC با فرکانس ثابت بودن فاز موج در روی عنصر می باشد. در فرکانس های مایکروویو حجم عناصر فشرده بسیار کوچکتر از مدار معادل گسترده آن است.

.۲  مدارات خط توزیع شده. عبارت توزیع شده بدین معنی است که پارامتر های R و L و C و
G تابعی از از طول خط بوده و مقادیر L و C متغیر با فرکانس هستند.
انتخاب عناصر فشرده یا توزیع شده در شبکه های تطبیق تقویت کننده ها بستگی به فرکانس کار دارد.
تا باند فرکانسی X ، طول موج بسیار کوتاه است و عناصر فشرده خیلی کوچک نیز تغییر فاز ناچیزی
ایجاد می نمایند. درفرکانس کار مدار بالاتر از ۲۰GHz عناصر توزیع شده ترجیح داده می شوند.
.۱-۱-۲ تطبیق درشبکه های مایکروویو.
اگر امپدانس های بار و منبع با امپدانس های ورودی و خروجی قطعه اکتیو تطبیق نباشد ، برای تطبیق قطب های ورودی و خروجی باید شبکه های تطبیقی طراحی نمود. بطور کلی ، وقتی که اندازه
ضریب انعکاس کوچکتر یا مساوی واحد باشد از نمودار اسمیت معمولی^۱  برای طراحی مدار تطبیق
استفاده می شود و اگر اندازه ضریب انعکاس بزرگتر از واحد باشد از نمودار اسمیت فشرده^۲ به منظور تطبیق استفاده می گردد.