Serdar KOCAMAN
(Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Proje Grubu: TÜBİTAK EEEAG ProjeSayfa Sayısı: 54Proje No: 114E591Proje Bitiş Tarihi: 15.05.2018Türkçe

0 0
Faz-uyumlu (düşük faz kaymalı) Tümleşik Sayısal Zayıflatıcı Geliştirilmesi
Bu projede literatürde sunulan ve piyasada bulunan tümlesik sayısal sinyal zayıflatıcıların en büyük sorunlarından biri olan zayıflatma derecesine ve frekansa baglı, istenmeyen faz kaymalarının azaltılması hedeflenmistir. Bu hedef gerçeklenirken mevcut sinyal zayıflatıcıların adım hatası (step error), durum hatası (state error), dogrusallık gibi özelliklerden ödün verilmemistir. Proje sonunda literatürde ve piyasada sunulan sayısal zayıflatıcılara benzer hata payları ve dogrusallık sunabilen ve aynı zamanda düsük faz kayması yaratan sayısal sinyal zayıflatıcılar gerçeklenmistir. Proje kapsamında sayısal sinyal zayıflatıcıların faz kayması sebepleri incelenmis, istenmeyen bu faz kaymasının önlenebilmesi için anahtarlanabilir çesitli faz kompansazyon elemanları standart sinyal zayıflatıcı bloklarına eklenmistir. Paketlemeden kaynaklanan lehim teli etkisi üç boyutlu elektro-manyetik benzetimlerle arastırılmıs ve devrenin paket içinde yüksek performans vermesi için gerekli optimizasyonlar yapılmıstır. Yüksek dogrusallıktaki sinyal zayıflatıcıların ölçülebilmesi için gerekli büyük isaret ölçüm düzenegi gelistirilmistir. Aynı zamanda sinyal zayıflatıcının 64 durumdaki ölçümünün hızlı ve kolaylıkla yapılabilmesi için otomatik test programı yazılmıstır. Tasarlanan sayısal zinyal zayıflatıcıları IBM tarafından sunulan yalıtkan üzerinde silisyum (SOI) taban üzerinde iki fasılada üretilmistir. Birinci üretimde uygulanan özgün teknikler sayesinde 2.5 GHz frekansına kadar çalısan ve literatürdeki en düsük, faz kaymasını sunabilen sinyal zayıflatıcılar elde edilmis böylece teklif edilen devre tekniklerinin dogrulanması saglanmıstır. Bu üretiminden alınan sonuçlar kullanılarak bir adet konferans bildirisi yayınlamıs, aynı zamanda bir adet patent bassvurusunda bulunulmustur. Ikinci üretimde ilk üretimde görülen rezonansların çözümüne yönelik devre çözümleri sisteme eklenmis, böylece tasarlanan sistemin daha yüksek frekanslarda da çalısması saglanmıstır. Sonuç olarak, bu çalısmanın sonucunda 400 MHz - 4000 MHz frekans bandında çalısan, 6-bit paralel girdi ile kontrol edilebilen, yüksek dogrusallık, düsük adım ve durum hatası sunan ve aynı zamanda düsük faz kayması yaratan tümlesik sinyal zayıflatıcıları gerçeklenmesi saglanmıs ve böylece yeni nesil iletisim altyapılarında kullanılabilecek sinyal zayıflatıcılar literatüre sunulmustur.
  • [1] Seidel, E. “Progress on LTE Advanced - The future 4G standard”. Nomor Research. İnternet Adresi: http://www.nomor.de/home/technology/white-papers/progress-onlte- advanced---the-future-4g-standard Son Erişim: 27-Haziran-2018
  • [2] Bleicer, A. “LTE-Advanced Is the Real 4G”. IEEE Spectrum. İnternet Adresi: http://spectrum.ieee.org/telecom/standards/lte-advanced-is-thereal- 4g Son Erişim: 27-Haziran-2018
  • [3] “Hittite Microwave - HMC542ALP4, Digital Attenuators”. Analog Devices. İnternet Adresi: http://www.analog.com/en/products/rfmicrowave/ attenuators/digital-step-attenuators/hmc542b.html Son Erişim: 27-Haziran-2018
  • [4] “Part Number PE43704 - Peregrine Semiconductor”. Peregrine Semiconductor. İnternet Adresi: http://www.psemi.com/products/digital-step-attenuatorsdsa/ pe43704 Son Erişim: 27-Haziran-2018
  • [5] Stoukatch, O. V., Ligthart, L. P. 2002. “Attenuator with Small Phase Shift for Ultra-Wideband Pulse Subsurface Geo-Radar”, 32nd European Microwave Conference, 1–3.
  • [6] Wagner, J., Mayer, U., Wickert, M., Wolf, R., Joram, N., Strobel, A., Ellinger, F. 2013. “X-type attenuator in CMOS with novel control linearization, very low phase variations and automatic matching”, Microwave Integrated Circuits Conference (EuMIC), 200–203.
  • [7] Dogan, H., Meyer, R. G. ve Niknejad, A. M. 2008. “Analysis and Design of RF CMOS Attenuators”, IEEE Jounal of Solid-State Circuits, 43, no. 10, 2269– 2283.
  • [8] Jeong, J., Pornpromlikit, S., Scuderi, A., Presti, C., Asbeck, P. 2011. “High Power Digitally-Controlled SOI CMOS Attenuator With Wide Attenuation Range”, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 21, no. 8, 433–435.
  • [9] Ku, B.-H., Hong, S. 2010. “6-bit CMOS Digital Attenuators With Low Phase Variations for -Band Phased-Array Systems”, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 58, no. 7, 1651–1663.
  • [10] Ciccognani, W., Giannini, F., Limiti, E., Longhi, P. E. 2008. “Compensating for parasitic phase shift in microwave digitally controlled attenuators”, Electronics Letters, 44, no. 12, 743–744.
  • [11] Dai, Y., Fang, D.-G., Guo, Y.X. 2007. “A Novel UWB (0.045 - 50 GHz) Digital/Analog Compatible MMIC Variable Attenuator With Low Insertion Phase Shift and Large Dynamic Range”, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 17, no. 1, 61–63.
  • [12] Walker, S. 1994. “A low phase shift attenuator”, ”, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 42, no. 2, pp. 182–185.
  • [13] Roques, D., Cazaux, J., Pouysegur, M. 1990. “A new concept to cancel insertion phase variation in MMIC amplitude controller”, Digest of Papers Microwave and Millimeter-Wave Monolithic Circuits Symposium1990, 59–62.
  • [14] Lin, D., Trasser, A., Schumacher, H. 2011. “Low power, fully differential SiGe IR-UWB transmitter and correlation receiver ICs”, 2011 IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium (RFIC), 1–4.
  • [15] Atesal, Y, A., Kolcuoglu, T. 2014 “Input/output termination for ripple prevention”, Patent, USPTO US9281285B1.
  • [16] Jarihani, A. E., 2016, Wideband low-phase shift digital step attenuators, ODTÜ, Yüksek Lisans Tezi
  • [17] Jarihani, A. E., Koçer, F. 2017. “A phase coherent 7-bit digital step attenuator on 0.18μm SOI”, 2017 12th European Microwave Integrated Circuits Conference (EuMIC).
  • [18] Jarihani, A. E., Koçer, F., 2018. “Faz Uyumlu Sayısal Sinyal Zayıflatıcı”. Dosya No: 2017/15223

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © 2019 Tüm Hakları Saklıdır.