2-40 GHZ high performance mmic SPDT switches

Abstract

ÖZET 2-40 GHZ DÜZEYİNDE YÜKSEK VERİMLİ TEK GİRİŞ ÇİFT ÇIKIŞLI MONOLİTİK, TÜMLEŞİK ANAHTAR DEVRELERİ Ferit Öztürk Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Abdullah Atalar Eylül 1993 Aynı tabana oturtulmuş (monolitik) mikrodalga tümleşik devreler uygulayımından yararlanarak tek giriş çift çıkışlı üç anahtar devresi tasarlandı. Sırasıyla 2-18 GHz, 10-30 GHz ve 18-22 GHz aralıklarında çalışan bu anahtarlar, kapalı durumda iken giriş ve çıkış güçleri arasında en çok 2 dB yitime neden olmaktadırlar. Açık konumda ise giriş ve çıkış arasında 25 dB'den daha iyi bir yalıtım sağlarlar. 50fîluk bir ortamda 10 dB'den daha az bir yansıma yitimine neden olmaları bakımından da bu tür ortamlarla iyi eşlenmişlerdir. Anahtarların hem doğrusal hem de doğrusal olmayan (yüksek giriş güçleri ile) çözümlemesi yapıldı. İlk iki anahtar sırasıyla 24 dBm ve 10 dBm giriş güçlerine kadar çözümlenebildi; ilgilendiğimiz davranışlarında herhangi bir büyük düşüş gözlenmedi. Üçüncü devre yaklaşık 1.6watt giriş gücünü kaldıracak biçimde kuruldu. Doğrusal olmayan modeller, çeşitli doğrusal modellerden eniyileştirici bir mantık yardımıyla çıkarıldı. Yonga çizimleri belirli bir üreticiye uygun olarak tasarlandı. Anahtar sözcükler : Mikrodalga tümleşik devreleri, mikrodalga anahtar, tek giriş çift çıkışlı anahtar, doğrusal olmayan modelleme, bilgisayar destekli tasarım

ABSTRACT 2-40 GHZ HIGH PERFORMANCE MMIC SPDT SWITCHES Ferit Öztürk M.S. in Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Dr. Abdullah Atalar September 1993 Using GaAs Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC) technology, three Single Pole Double Throw (SPDT) switches are designed to be produced by a GaAs foundry. They operate in 2-18 GHz, 10-30 GHz and 18-22 GHz ranges. All present an insertion loss better than 2 dB, isolation better than 25 dB. They are matched to a 50-fi system with a return loss better than 10 dB. The switches are simulated both linearly and nonlinearly, under large signal condition. The first two switches have demonstrated no degradation in their performances at large signal analysis levels of 24 dBm and 10 dBm respectively. The third switch is designed as to handle around 1.6watt input power. The nonlinear models are extracted from various small signal models by an optimization algorithm. The layouts are designed in agreement with a specified technology. Keywords: MMIC, microwave switch, SPDT, nonlinear modeling, CAD in