Genelleştirilmiş mikrodalga kuvvetlendirici tasarım prosedürü ve uygulamaları (tek katlı, çok katlı kuvvetlendiriciler)
A generalized procedure for design of microwave amplifiers and its applications
Yazar: SALİH DEMİREL
Danışman: PROF. DR. FİLİZ GÜNEŞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Mikrodalga yükselteç = Microwave amplifier

Özet:
Aktif mikrodalga eleman karakterizasyonu ve geniş bantlı mikrodalga kuvvetlendiricisi tasarımı, haberleşme mühendisliğinin en önemli ilgi alanlarından biri olmaya, günümüzde de devam etmektedir. Özellikle, mikrodalga kuvvetlendiricisi tasarımında, sistem performansını en uygun şekle sokmak amacı ile birçok modern nümerik yöntem kullanılmaktadır. Bu yöntemlerde genellikle, bir çalışma bandı boyunca kazanç (GT) üzerinde yoğunlaşılırken, giriş uyumsuzluğu (Vi), gürültü faktörü (F), çıkış uyumsuzluğu (Vout), gibi diğer performans ölçü kıstasları hesaba alınmaz. Diğer taraftan, `en uygun şekle sokma' işlemi, sistemin performans model parametrelerine, yüksek dereceli nonlineer bağımlı bir işlemdir. Aslında, bir en uygun şekle sokma sürecinde, aktif eleman fiziksel limitleri ve/ya da F, Vi, Vout, GT ve bant genişliği B performans ölçüleri ara-ilişkileri bilinmeksizin, istenilen F, Vi, Vout, GT değerleri, `referans' değer takımı olarak verilebilir. Fakat bu (Freq, Vİreq, GTreq) ve (Freq, VOutreq, GTreq) üçlülerinin uyumsuzluğu nedeni ile en uygun şekle sokma süreci, sık sık başarısızlıkla sonuçlanabilir. Bu çalışmanın ilk aşamasında, bu engelleri aşmak amacıyla önce kuvvetlendiricide kullanılan aktif elemanın potansiyel performans karakteristikleri elde edilmiş ve bu karakteristikler ile hedef uzayı teşkil edilerek kuvvetlendirici için optimizasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen aktif elemanın potansiyel performans karakteristikleri ile tek-katlı ve çok-katlı kuvvetlendiriciler tasarlanmıştır.Son olarak optimizasyon sonucu bulunan devre elemanları ile bütün devre analiz edilmiş ve sonuçlar bir profesyonel simülasyon paketi ile karşılaştırılmış ve doğruluğu gösterilmiştir.

Abstract:
Characterization of active microwave devices and design of the wideband microwave amplifiers are still among the major interests in the communication engineering. Especially, in designing microwave amplifiers, many sophisticated numerical methods are utilized to optimize the system performance. Generally, the optimization is focused on the transducer power gain (GT) over the frequency band of operation without controlling the other performance criteria such as the noise (F), the input VSWR (Vi), and the output VSWR (Vo). It should also be mentioned that the optimization process of the performance is highly nonlinear in terms of the descriptive parameters of the system. Certainly, within the optimization process, one can easily, imbed the desired performance goals without knowing the physical limits and/or compromise relations among F, Vi, VOut and GT and bandwidth B appropriately. But unfortunately, this process, often fails in hitting the desired goals. However, in this work to overcome all these above-mentioned handicaps firstly the potential performance characteristics of the active element employed in the amplifier are obtained to form the target space of the optimization. A single-stage amplifier and multi-stage amplifier have been designed.In the end the complete analysis of the whole system is done using the resulted optimization parameters and the results are compared with the results of one Professional soft packet and shown that all of them are agreed well.