عنوان پایان‌نامه
طراحی تقویت کننده باند X پهن باند ۶.۵ - ۱۱.۵ GHZ با رویکرد ترکیب توان
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-میدان
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45955;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 1767
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۸۹
- دانشجو
- مهدی کردی
- استاد راهنما
- جلیل اقا راشدمحصل
- چکیده
- در این پایان‌نامه، کار طراحی و ساخت یک تقویت‌کننده توان مد نظر قرار گرفته است. این سازه بر پایه ترکیب فضایی توان و به کمک معماری سینی‌گون در موج‌بر مستطیلی ساخته شده است. برای تحقق این روش، شش سینی درون موج‌بر مستطیلی بزرگ شده قرار گرفته و بر روی هر سینی دو تقویت‌کننده تعبیه شده است، بدین ترتیب خروجی دوازده تقویت‌کننده با هم ترکیب می‌شود. خروجی هر کدام از تقویت‌کننده‌ها w 3/6 بوده و در نتیجه خروجی دستگاه در حالت بازدهی %100 ، بسته به میزان اشباع تقویت‌کننده‌های واقع بر روی سینی‌های کناری، از 6/57 تا 6/75 وات خواهد بود. در این کار، طراحی به دو قسمت فعال و غیرفعال تقسیم شد که از همدیگر مستقل‌اند. در طراحی قسمت غیرفعال، هدف تبدیل مود اول موج‌بر مستطیلی به مود اول خط مایکرواستریپ می‌باشد که این طراحی در سه گام انجام شد، گذار از موج‌بر استاندارد WR90 به موج‌بر مستطیلی بزرگ شده، تزویج از موج‌بر بزرگ شده به خط شکافی و در مرحله آخر تزویج موج از خط شکافی به خط مایکرواستریپ. نتایج این طراحی‌ها در شبیه‌سازی‌های انجام شده، بسیار مطلوب بود که در آزمایش‌های انجام شده بعد از ساختن کل سازه شامل قسمت‌های مکانیکی و بردهای مایکروویو، نیز این مطلب تایید شد. در انتها موج به کمک اتصالات سیمی (Wire Bond) به تقویت‌کننده‌ها منتقل می‌شود و در خروجی نیز عکس این عملیات انجام می‌پذیرد تا موج در خروجی موج‌بر استاندارد WR90 قرار بگیرد. در مورد مدیریت مسائل گرمایی نیز، راه کار جدیدی به کار گرفته شد و بر خلاف روش‌های متعارف که با ایجاد شیارهایی سعی در خارج کردن گرما از داخل سیستم به بیرون دارند، فضاهایی برای استفاده از خنک‌کننده‌های الکتریکی تعبیه شد. در تکمیل این کار، متاسفانه به علت برخی محدودیت‌های موجود، تهیه به موقع تقویت‌کننده‌ها میسر نشد و آزمایش‌های انجام شده تنها بر روی قسمت غیرفعال انجام گرفت که نتیجه این آزمایش‌ها بازدهی ترکیبی بالاتر از %80 بود. کلید واژه : تقویت کننده باند X ، ترکیب فضایی توان، آنتن های شیاری باریک شونده.
- Abstract
- The goal of this thesis is the design and fabrication of a power amplifier. This structure has been implemented using spatial power combining. For the implementation of this method, six trays are inserted in the bigger rectangular waveguide and two amplifiers are set on each tray such that the outputs of twelve amplifiers are combined. The output of each amplifier is 6.3 W and therefore the output of the overall structure is 57.6 to 75.6 watts in the ideal case, which depends on the saturation level of the amplifiers on side trays. In this work, a bigger waveguide is used for handling the manufacturing complexity and improving reflections; therefore a transition is built for coupling of wave from thebigger waveguide to the standard WR90. In this project, active and passive designs are independent. The goal of the passive part is coupling of the wave between the first mode of the standard WR90 and the first mode of the microstrip line which is implemented in three stages; First from WR90 to the bigger rectangular waveguide, then from this waveguide to the slot line and finally from the slot line to the microstrip line; all for the first modes. Good simulation results were obtained and verified in experiments. Finally amplifiers are fed using wire bonds. The structure is longitudinally symmetric. For thermal management, unlike other conventional methods, electric coolers are used. The experiments were performed only on the passive part of the structure andan efficiency of more than 80% was achieved in experiments. Key words: X-band power amplifier, spatial power combining, tapered slot antenna.
