Yazar:
Özge GÜLÜM
Yıl:
2021
Özet:
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, Wi-Fi 6 uygulamaları için 0.15um GaAs pHEMT teknolojisi kullanılarak, ön gerilim ile ayarlanabilen düşük gürültülü yükseltici tasarımı ve üretimi konusu sunulmuştur. Sunulan çalışma üç farklı frekans durumunda, yalnızca 2.4 GHz ve yalnızca 5.8 GHz frekanslarında, ayrıca 2.4-5.8 GHz ikili bandı için eşzamanlı olarak çalışmaktadır. Frekans ayarlaması geri besleme yollarındaki iki adet anahtarlama transistörü sayesinde yapılmaktadır. Tasarımda kullanılan ön gerilim kaynağı haricinde ek bir gerilim kaynağına ihtiyaç olmadan frekans ayarlaması anahtarlama transistörlerine uygulanan ön gerilim ile yapılabilmektedir. Tasarlanan düşük gürültülü yükseltici tam entegredir, empedans uyumlaması için dışarıdan herhangi bir devre elemanı kullanılması gerekmemektedir. Sunulan tasarımın elektromanyetik (EM) simülasyonu sonuçları 2.4 GHz frekans durumu için kazancı 17.33 dB, gürültü faktörü değeri 2.23 dB ve P1dB değeri 8.32 dBm olarak analiz edilmiştir. Benzer olarak, 5.8 GHz frekans durumu için kazanç değeri 18.44 dB, gürültü faktörü 1.5 dB ve P1dB 3.25 dBm sonuçları EM simülasyonu sonucunda elde edilmiştir. Son olarak, 2.4-5.8 GHz ikili bandı için eşzamanlı durumunda EM simülasyonu sonuçlarında sırasıyla 2.4 GHz ve 5.8 GHz için kazanç 17.34 dB ve 15.79 dB, gürültü faktörü 2.23 dB ve 1.62 dB, P1dB parametresi 7.77 dBm ve 5.34 dBm değerleri alınmıştır. 3.3 V tek gerilim kaynağı kullanılarak tasarlanan düşük gürültülü yükseltici kıymığının güç tüketimi 216 mW'dır. Tasarımda güç tüketimi, kıymık alanının azaltılması ve performans iyileştirmeleri için akımın tekrar kullanım tekniği, otomatik öngerilim ve endüktans dejenerasyonu metotları kullanılmıştır. Tasarlanan kıymık, tüm giriş ve çıkış padleri dahil olmak üzere 3.4x1.5 mm2 boyutlarına sahiptir. Bütün tasarım, simülasyon ve devre analizleri AWR simülasyon ortamında WIN-PL1512 tasarım kütüphanesi kullanılarak yapılmıştır. Yazarın bildiği kadarı ile literatürde düşük gürültülü yükseltici çalışmalarında iki farklı tek frekans uygulamasını, eşzamanlı ikili band uygulaması ile birleştiren bir tasarım çalışmasına rastlanmamıştır.