K Band Uygulamaları İçin 0.15-μm GaAs pHEMT ile Düşük Gürültülü Amplifikatör Tasarımı

Yazar:

Muratcan Aydın

Yıl:

2021

Özet:

Bu çalışmada tasarlanan LNA 0.15-μm GaAs pHEMT teknolojisi kullanılarak K Band (18 - 27 GHz) için tasarlanmış ve simüle edilmiştir. Bu LNA yüksek bant genişliğinde daha düz bir kazanç ve düşük bir gürültü sayısı sağlayan cascode topolojisi kullanılarak dizayn edilmiştir. Yapılan literatür taraması sonucunda K Bandda çalışan LNA devrelerinin kazancının 15 dB, gürültü figürünün 3 dB olduğu görülmüştür. Bu tasarımda kazanç 18 dB mertebelerine kadar yükselirken ortalama 16 dB, frekans aralığında bulunan en düşük gürültü figürü ise 2.4 dB'dir. Bu devre 3.3 V DC beslemeden toplam 107 mA akım tüketmektedir. Devrenin toplam boyutu 2.47 mm2’dir (1.9 mm x 1.3 mm).

Tasarıma başlamadan önce ilk olarak devrenin çalışacağı frekans aralığı belirlenmiş ve literatür taraması sonucunda o frekans aralığında en nadir kullanılan topoloji ile devre tasarlanırken devrenin topolojisi bir özgün değer kabul edilmiştir. Tasarım GaAs pHEMT teknolojisi yardımıyla yapılmıştır.

Çalışmanın devre tasarımı, layout tasarımı ve EM simülasyonları AWR Design Environment üzerinden yapılmıştır.