Faz dizili uygulamaları için 2-18 GHz vektör modülatör tasarımı ve gerçeklenmesi
Design and realization of a 2-18 GHz vector modulator for phased array applications
- Tez No: 884239
- Danışmanlar: PROF. DR. NURSEL AKÇAM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde radar ve Elektronik Harp (EH) sistemlerinin büyük çoğunluğu faz dizili mimari kullanılarak geliştirilmektedir. Geleneksel mekanik olarak yönlendirilen sistemlerin aksine faz dizili bir sistemde anten hüzmesi elektronik olarak yönlendirilmektedir. Ek olarak, faz dizili sistemlerin aynı anda birden fazla hüzme oluşturma ve hızlı hüzme anahtarlama gibi avantajları bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında, 9:1 bant genişliğinde çalışan, düşük rms faz ve genlik hatalarına sahip bir vektör modülatör tasarımı ele alınmıştır. Sunulan vektör modülatör sayesinde, aktif faz dizili bir sistemde hüzme yönlendirme için gerekli faz ve genlik ayarları eş zamanlı yapılabilmektedir. Çalışma kapsamında; tasarlanan devrenin lineer ve elektromanyetik benzetimleri AWR ortamında yapılarak prototip vektör modülatör devresinin baskı devre kartı üretimi gerçekleştirilmiş, detaylı ölçümler alınarak karakterize edilmiştir. Ortaya koyulan vektör modülatör, var olan yaklaşımlardan farklı olarak anahtarlanabilir balun temelli iki fazlı modülatör topolojisi ile muadillerinden ayrılarak küçük boyutlarda geniş bantlı kullanıma imkân sağlamaktadır. Tasarlanan vektör modülatör, 6-bit 360° faz kaydırma fonksiyonunun yanında 6-bit 31,5 dB genlik zayıflatma kabiliyetine de sahiptir. Bu sayede, özellikle radar sistemlerinde tercih edilen yan kulakçık bastırma işlevinin ilave bir zayıflatıcı kullanılmasına gerek olmadan yerine getirilebilmesi hedeflenmiştir. Ayrıca, devrenin tamamen pasif Radyo Frekans (RF) malzemeler kullanılarak tasarlanması, tez kapsamında geliştirilen vektör modülatör devresinin hem alma hem de gönderme hüzme yönlendirme uygulamalarında kullanılabilmesini olanaklı hale getirmektedir.
Özet (Çeviri)
Today, the vast majority of radar and Electronic Warfare (EW) systems are developed using phased array architecture. Unlike conventional mechanically steered systems in a phased array system, the antenna beam is electronically steered. Additionally, phased array systems have advantages such as simultaneous multiple beam generation and fast beam switching. In this thesis, a 9:1 bandwidth vector modulator with low rms phase and amplitude errors is discussed. The proposed vector modulator allows simultaneous phase and amplitude adjustment of each antenna element to steer the beam in an active phased array system. Within the scope of the study, linear and electromagnetic simulations of the designed circuit were performed in Applied Wave Research (AWR) environment, the prototype vector modulator Printed Circuit Board (PCB) was fabricated, detailed measurements were taken and characterized. Unlike existing approaches, the proposed vector modulator differs from its counterparts with its switchable balun-based bi-phase modulator topology, enabling broadband use in small sizes. The designed vector modulator has a 6-bit 360° phase shifting function as well as a 6-bit 31,5 dB amplitude attenuation capability. Thus, it is aimed to fulfill the side lobe suppression function, which is especially preferred in radar systems, without the need to use an additional attenuator. In addition, the design of the circuit using completely passive Radio Frequency (RF) components makes it possible to use the vector modulator circuit developed in this thesis in both receive and transmit beamforming applications.
Benzer Tezler
- GNSS sistemleri için küçük boyutlu yama anteni ve kompakt anten dizisi tasarımı
Design of a compact patch antenna and antenna array for GNSS systems
MUHAMMED YUSUF ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL
- Integrated circuit design for flip-chip bonded capacitive micromachined ultrasonic transducers
Flip-çip yapıştırmalı kapasitif mikroüretilmiş ultrasonik çevirgeçler için entegre devre tasarımı
MOHAMMAD MAADI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ BAYRAM
- Advanced antenna solutions for milimeter wave 5G applications
Milimetre dalga 5G uygulamaları için gelişmiş anten çözümleri
THURA ALI KHALAF AL-MOHAMMEDAWI
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. GÖLGE ÖGÜCÜ YETKİN
- Transmitter optimization for mobile wireless power transfer (WPT) applications
Mobil kablosuz güç aktarımı uygulamaları için verici optimizasyonu
GÜVEN EYLEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALAAELDEEN BARAKAT AHMED ELROUBY
- Design and development of GaN amplifiers for transceiver applications
Alıcı-verici uygulamaları için GaN yükselteclerinin tasarımı ve geliştirilmesi
MUHAMMAD IMRAN NAWAZ
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY