طراحي و شبيه سازي تقويت كننده توان پهن باند با استفاده از روش كنترل هارمونيكي

كارشناسي ارشد

در اين پايان نامه، طراحي تقويت كننده ي مايكروويو 20 واتي در باند فركانسي 2.1-0.52 گيگاهرتز با استفاده از روش تنظيم هارمونيكي تا مرحله ي جانمايي، تشريح مي شود. فرآيند طراحي به كمك مدل سيگنال بزرگ ترانزيستور CGH40025F، ساخته شده توسط شركت CREE صورت گرفته است. در تمامي مراحل طراحي اين تقويت كننده از نرم افزار ADS كه يك نرم افزار قدرتمند در زمينه طراحي مدارات فركانس بالا مي باشد استفاده كرده ايم. به منظور دستيابي به سطح توان خروجي و بازده قابل قبول، با ايده ي استفاده از نواحيه امپدانسي بهينه بجاي نقاط امپدانسي بهينه امپدانس هاي فركانس اصلي در بازه ي فركانسي 2-0.5 گيگاهرتز و هارمونيك هاي بالاتر در بازه ي فركانسي 4-2.5 گيگاهرتز با استفاده از شبيه سازي كشش بار و كشش منبع شناسايي شده و با تعريف يك روش بهينه سازي مناسب براي طراحي شبكه هاي تطبيق امپدانس، امپدانس هاي بار و منبع در اين نواحي بهينه قرار گرفته اند. ارزيابي عملكرد تقويت كننده ي طراحي شده، تحت آزمون موج پيوسته، توان خروجي dBm 45.8-43، بهره ي توان dB 12.8-10 و بازده درين 57 تا 78 درصد را در طول 122 درصد پهناي باند نسبي از خود به نمايش گذاشته است. تقويت كننده ي طراحي شده در بازه ي فركانسي 2.1-0.52 گيگاهرتز، مي تواند بطور هم زمان از سه نسل مخابراتي شامل چندين استاندارد مختلف در GSM، CDMA-2000، UMTS و LTE پشتيباني كند و در كاربردهاي نسل دوم (GSM) با باندهاي 1800-DCS، 1900-PCS، 710، 750، 810 T-GSM، 850، 900P مگاهرتز كه از تقويت كننده هاي غيرخطي بهره مي برند. مستقيماً مورد استفاده قرار گيرد. همچنين علاوه بر قابليت استفاده در كاربردهاي رادار، استانداردهاي شبكه هاي نسل سوم CDMA-2000 از قبيل700PS ، 800 MHz PAMR، JTACS، 2GHz، 900، 1600 L-Band، 1800، Korean PCS، 1900 PCS را پوشش مي دهد. علاوه بر اين، تقويت كننده اي كه شامل باند L است در شبكه ي نسل چهارم، استانداردهاي LTE مثل 600، 700a، 700EU، 700APT، 700ME، 800 Upper، 850، 900GSM، AWS-1، TD 1500، 1600 L-band، 1800، TD 1900،TD PCS Lower ، 2100 را نيز پوشش مي دهد.

196286

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي برق-مدارهاي مجتمع الكترونيك

دكتر جواد ياوند حسني