Yeni nesil haberleşme sistemleri için geniş bant düşük gürültülü yükselteç tasarımı ve benzetimleri
Design and simulation of wideband low-noise amplifier for new generation communication systems
- Tez No: 977527
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ARİF DOLMA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, ilk olarak, düşük gürültülü yükselteç (LNA) sistemleriyle ilgili güncel literatür kapsamlı biçimde incelenmiş, ayrıca endüstride hâlihazırda kullanılan geniş bant tasarımlar da araştırılmıştır. Elde edilen bilgiler doğrultusunda geniş bant entegre devre mimarileri için gerekli teorik ve analitik hesaplamalar yapılmıştır. Tasarımda kullanılan 130 nm SiGe BiCMOS teknolojisinin avantajları ve sınırlılıkları değerlendirilerek, farklı LNA topolojileri simülasyonlarla test edilerek performans kriterleri belirlenmiştir. Bu sayede, tasarlanan LNA bloklarının gereksinimleri net bir şekilde ortaya konulmuştur.Transistörlerin parametreleri, minimum gürültü faktörüne ulaşacak şekilde optimize edilmiştir. Bunu takiben, giriş ve çıkış empedans eşleşmesini sağlayacak uyumlama devreleri tasarlanmıştır. Bilindiği üzere, minimum gürültü ile maksimum güç aktarımı arasında bir ödünleşim (trade-off) söz konusudur; bu nedenle her iki performans kriterini dengeleyen en uygun topolojinin seçilmesine çalışılmıştır. Kazanç karakteristiğinin hedef frekans bandında (tercihen 10 GHz ve üzeri) mümkün olduğunca sabit kalması hedeflenmiştir. Bunun için empedans karakteristiklerinin bant boyunca kararlı olması gerekeceğinden, uygun geri besleme tekniklerinin kullanıldığı özel bir devre yapısı geliştirilmiştir. Ayrıca, transistör geometrisi izolasyon performansını da etkilediğinden, ideal bir boyutlandırma yapılması planlanmıştır. Tasarım süreci boyunca tüm şematik çizimler ve benzetim işlemleri AWR Design Environment platformu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Fiziksel yerleşim (layout) ve üretim, yüksek maliyet nedeniyle bu çalışmanın kapsamı dışında bırakılmıştır. Tasarım için gereken 130 nm SiGe HBT kütüphanesi, EUROPRACTICE üyesi olan bölümün KULVAR laboratuvarından temin edilmiştir
Özet (Çeviri)
In this study, the current literature on low-noise amplifier (LNA) systems was first comprehensively reviewed, and broadband designs currently used in the industry were also investigated. Based on the information obtained, the necessary theoretical and analytical calculations for broadband integrated circuit architectures were carried out. The advantages and limitations of the 130 nm SiGe BiCMOS technology used in the design were evaluated, and various LNA topologies were tested through simulations to determine performance criteria. In this way, the requirements of the designed LNA blocks were clearly identified. The parameters of the transistors were optimized to achieve the minimum noise figure. Subsequently, matching networks were designed to ensure input and output impedance matching. As is well known, there is a trade-off between minimum noise and maximum power transfer; therefore, the most suitable topology that balances both performance criteria was sought. It was aimed to keep the gain characteristic as flat as possible within the target frequency band (preferably 10 GHz and above). To ensure stable impedance characteristics across the band, a custom circuit structure employing appropriate feedback techniques was developed. Moreover, since transistor geometry also affects isolation performance, an optimal sizing was planned. Throughout the design process, all schematic drawings and simulations were carried out using the AWR Design Environment platform. Due to high cost, physical layout and fabrication were excluded from the scope of this study. The 130 nm SiGe HBT library required for the design was obtained from the KULVAR laboratory of the department, which is a member of the EUROPRACTICE program
Benzer Tezler
- Time difference of arrival based passive sensing and positioning system integrated into moving platforms
Geliş zamanı farkı yaklaşımlı hareketli platformlara entegre pasif yayın algılama ve konumlandırma sistemi
BURAK AHMET ÇELEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET NURİ AKINCI
- A 65 nm CMOS low-power phase-locked loop design for 5g nr78 mobile applications
5g nr78 mobil uygulamaları için 65 nm CMOS düşük güç tüketimli faz kilitlemeli döngü tasarımı
BORA BATUHAN İŞGÖR
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİL BANU TARIM
- M-csk modüleli dco-ofdm sistemlerinin başarımını arttırmak için kanal kodlamatekniklerinin kullanılması
Used channel coding techniques to improve the success of m-csk modulated dco-ofdm systems
GAZİHAN AYKIRI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiNuh Naci Yazgan ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ÖZEN
- Yeni nesil telsiz haberleşme sistemleri için otomatik modülasyon tanıma
Automatic modulation identification for new generation wireless communication systems
YEŞİM HEKİM TANÇ
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN AKAN
- Applications of artificial intelligence for the security of networks
Ağ güvenliği için yapay zeka uygulamalari
SELEN GEÇGEL ÇETİN
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT