Ayarlanabilir RF/mikrodalga filtre
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Bu tez çalışmasında, elektriksel olarak kontrol edilen değişken kapasitelerkullanılarak 1 GHz altındaki frekans bantlarında bant geçiren toplu devremimarileri ile tasarımlar yapılmış ve baskı devre kartları oluşturulmuştur. UHFVHFbandında kullanılan alma-gönderme birimlerinde (taşınabilir radyo,kavramsal radyo gibi) bant genişliğinin dar olması, alıcının seçiciliğini artırarakgürültüyü ve parazit sinyallerini azaltır. Bu sebeple geçiş bandı genişliğiminumum seviyelerde tutulur. Yapılan bu tez çalışmasında değişken kapasiteolarak varaktör diyot ve BST (Barium Strontium Titanate) kapasitörlerkullanılmıştır. BST kapasitörlerin tarama hızının mikrosaniyeler mertebesindeolması, kart üzerinde küçük alanlar kaplaması, kolay uygulanabilir olmasındanbu çalışmada tercih edilmiştir. Pazarda yaygın olan varaktör diyot yapıları ileteknolojisi henüz yaygınlaşmamış olan BST kapasitörleri kıyaslamak da buçalışmanın diğer bir yönü olmuştur.Filtre mimarilerinin simülasyon ortamında analizlerinin yapılması için, değişkenkapasitansların S parametre verilerini elde etmek gerekmiştir. Bu sebeple baskıdevre kartları tasarlanmıştır. Birçok varaktör diyot ve BST kapasitörün değerlerielde edilerek S parametre kütüphanesi oluşturulmuştur. Farklı topolojiler ileyapılan sümülasyonlar sonucunda uygun filtre mimarilerin Altium Designerüzerinde baskı devre kartı çizimleri yapılarak, kartların üretimi yapılmıştır. Üretilenkartların VNA ile testleri yapılarak üretim sonrası ince ayar işlemleritamamlanmıştır.Ayarlanabilir filtre performanslarını incelemek ve bu teknolojileri karşılaştırmakiçin, GaAs varaktör diyot ve ferroelektrik kapasitörler aynı filtre topolojisi üzerindekullanılmıştır. Tasarlanan kartlardaki değişken kapasitelerin kontrolünün dahakolay, verimli yapılabilmesi ve filtre karakteristliği değiştirilmek istendiğindefilterinin kullanıldığı birim bütünlüğünün (söküm,takım işlemleri) bozulmaması(EMI-EMC uyumluluğu) için dijital analog dönüştürücüler kullanılmıştır. In this thesis, electrically controlled tunable capacitors were used lumped tunablebandpass filters under 1 GHz were designed and implemented.Narrowband VUHF and UHF transmitter and receiver units (used in portableradios, cognitive radio etc.), increase the sensitivity and also decrease the noise(harmonics) and spurious signals. Hence, the passband of receiver must benarrow. Varactor diodes and BST capacitors were used as tunable capacitors inthis work. BST capacitors have high speed (microseconds) tuning, occupy asmall area on PCB and can be integrated easily. So this techonolgy was used forthis work. Also another aspect of this work is to show the difference betweenvaractor diodes (common in market) and BST capacitors (not common inmarket).S parameters of variable capacitances were derived in order to analyse filterarchitectures with simulation tools. To obtain S parameter data an evaluationboard was designed and produced. Data for various varactor diodes and BSTcapacitors were collected by this board and S parameter data library was built.After different filter design topologies had been analyzed, the proper PCBdesigns were created on Altium Designer and then they were fabricated. Boardswhich were fabricated, were tested with VNA (Vector Network Analyzer) and thenfine tuning process was completed.In order to compare the output results of tunable filter performances GaAsvaractor diodes and ferroelectric capacitors were integrated using the same filtertopology. In this work, Digital to Analog Converters (DAC) were used in to controlvariable capacitors easily, efficently. Since their shields are not opened to changeunit characteristic, using DAC also provided the integrity of the unit from EMI andEMC points of view.
Collections