S-band gan high power amplifier design and implementation
dc.contributor.advisor | Özbay, Ekmel | |
dc.contributor.author | Kavuştu, Muhammet | |
dc.date.accessioned | 2020-12-02T12:27:13Z | |
dc.date.available | 2020-12-02T12:27:13Z | |
dc.date.submitted | 2019 | |
dc.date.issued | 2020-04-17 | |
dc.identifier.uri | https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/33349 | |
dc.description.abstract | Telekomünikasyon, savunma ve uzay sektörlerindeki gelişmeler, Yüksek Güçlü Radyo Frekans Mikrodalga Güç Yükselteçlerinin önemini artırıyor. Silisyum Karbür üstünde Galyum Nitrür teknolojisi, Galyum Arsenit teknolojisi ile karşılaştırıldığında, bu alanda daha yüksek güç ve daha iyi form faktörlerini imkanlı kılıyor. Ayrıca, Silisyum Karbür sayesinde aygıtların ısıl ve mukavemet yönünden başarısı da yükseliyor. Ayrık Galyum Nitrür Yüksek Elektron Hareketlilikli Transistör kullanarak, bir S-Bant Güç Yükselteci yapıldı. Bu yükseltecin tasarım, üretim ve ölçüm sonuçları verildi. Silisyum Karbür üstüne Galyum Nitrür işlemleri, yükselteç temel teorisi, tasarım aşamaları incelendi. Baskı devrenin laminat özellikleri, üretimi, altın tel bağlama ve soğutucu gerekliliği açıklandı. Bir Yüksek Elektron Hareketlilikli Transistörün tasarımı, maskelendirmesi, karakterizasyonu ve paketlenmesinden bahsedildi. Merkez frekansta, 14.5 dB küçük işaret kazancı ölçüldü. 3 GHz'te 200 µs 10% RF atımı ile, 6 dB kazanç sıkışması altında 41.5 dBm çıkış gücü, boyutsal performans olarak ise 5.4W/mm olarak ölçüldü. Farklı gerilim altında, küçük işaret ölçümleri, üçüncü derece iç çarpım harmonikleri, genlik-genlik ve genlik-faz bozulmaları da ölçüldü. Elektromanyetik simülasyonlar Keysight ADS tasarım ortamında tamamlandı. Galyum Nitrür Yüksek Elektron Hareketlilikli Transistörü ise küçük sinyal ölçümleri ve loadpull ölçümleri ile karakterize edildi. Bir başka hibrit yükselteç tasarımı da pisayada bulunabilen bir ayrık Galyum Nitrür Yüksek Elektron Hareketlilikli Transistörü kullanarak yapıldı. Küçük işaret ve güç ölçümleri sunuldu. | |
dc.description.abstract | High power RF Microwave amplifiers are becoming more important as the telecommunications, defense and aerospace industries' demands develop. GaN on SiC technology offers higher power and better form factors for these applications compared to GaAs. In addition, SiC provides better mechanical properties and thermal performance. Design, manufacturing and measurements of a S-Band Power Amplifier by using a GaN discrete bare die transistor are presented. GaN on SiC technology, fabrication process, amplifier fundamentals and design steps are explained in detail. PCB laminate properties, manufacturing, wire bonding and importance of heat management are explained. Design, tapeout, characterization of a fabricatedHEMT and its packaging are also mentioned. Power amplifier's small-signal gain of 14.5 dB is measured at center frequency. 41.5 dBm RF power at P6dB is measured at 200 µs pulse width 10% duty cycle at 3 GHz, reaching a power density of 5.4W/mm. Small-signal gain, IP3 measurements under different biases, AMAM and AM-PM distortions are also investigated in detail. EM simulations areperformed in Keysight ADS design environment. Amplifier design is based on small-signal and loadpull measurements. De-embedding of fixture effects during HEMT characterization and their models are also investigated. Another hybrid amplifier design by using a packaged commercial GaN on SiCbare die power HEMT is also presented. Small-signal and power measurements are also offered. | en_US |
dc.language | English | |
dc.language.iso | en | |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
dc.rights | Attribution 4.0 United States | tr_TR |
dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
dc.subject | Elektrik ve Elektronik Mühendisliği | tr_TR |
dc.subject | Electrical and Electronics Engineering | en_US |
dc.title | S-band gan high power amplifier design and implementation | |
dc.title.alternative | S-bant galyum nitrür yüksek güçlü yükselteç tasarımı ve uygulaması | |
dc.type | masterThesis | |
dc.date.updated | 2020-04-17 | |
dc.contributor.department | Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı | |
dc.subject.ytm | Microwave power amplifier | |
dc.subject.ytm | Electrical characterization | |
dc.subject.ytm | Gallium nitride | |
dc.subject.ytm | Microstrip | |
dc.identifier.yokid | 10237362 | |
dc.publisher.institute | Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü | |
dc.publisher.university | İHSAN DOĞRAMACI BİLKENT ÜNİVERSİTESİ | |
dc.identifier.thesisid | 540054 | |
dc.description.pages | 95 | |
dc.publisher.discipline | Diğer |