Rf Uygulamaları İçin Düşük Gürültülü Yükselteç Tasarımı
Özet:
Düşük gürültülü yükselteçler (Low Noise Amplifiers-LNAs) birçok iletişim sisteminin girişindeki anahtar elemanlardır. Bu sistemler girişlerinde düşük seviyedeki sinyalleri alır ve mümkün olduğunca düşük gürültü ekleyerek yükseltirler. Yüksek frekans etkilerini minimuma indirmek için RF transistörlerinin kılıf tipleri diğer düşük frekans transistörlerine göre farklılık gösterir. Birçok uygulamada LNA’lar mikrodalga sinyallerinin yükseltilmesi amacıyla kullanılırlar. Mikrodalgalar çok kısa boylu radyo dalgalarıdır. Elektromanyetik tayfta basit radyo dalgaları ile kızılötesi dalgalar arasında yer alan mikrodalga sinyaller yağmur, sis ve kirli hava içinden az miktarda zayıflama ile ilerleyebildiklerinden iletişim sistemlerinde tercih edilirler. Örneğin, telefon tesislerinin çok zor olarak kurulabileceği dağlık arazilerde haberleşme mikrodalgalarla sağlanır. Mikrodalga sinyaller 19. yüzyılında bilim insanlarının dikkatini çekmiş ve özellikle 2. Dünya Savaşı sonrasında radar ve radyo frekans uygulamalarında kullanımları yaygınlaşmıştır. Günümüzde haberleşme, sağlık, endüstriyel ve askeri uygulamalarında kendine geniş kullanım alanı bulmuştur. Ayrıca FM radyo ve TV vericilerinin uzay haberleşmeleri de mikrodalga frekansları ile yapılmaktadır. Hafif ve küçük boyutlu olarak üretilebilen LNA’lar, radarlarda, cep telefonlarında, kablosuz internet erişiminde, Bluetooth kulaklıklarda, mağaza güvenlik sistemlerinde kullanılırlar. Mikrodalga kuvvetlendiricilerin klasik tasarımı bazı güçlükler oluşturmaktadır. Bunlar sınırlı bant genişliği, gürültü faktörü, kararlılık, giriş-çıkış yansıma kaybı, toplam dönüştürücü kazancı olarak özetlenebilir. Mikrodalga kuvvetlendirici tasarım aşamaları aktif eleman seçimi, giriş uydurma devresi tasarımı, çıkış uydurma devresi tasarımı, DC kutuplama devresi tasarımı olarak dört ana başlıkta toplanmaktadır. Tasarımda dikkate alınması gereken kavramlar yansıma, saçılma (s) parametreleri, dönüş kaybı, duran dalga voltaj oranı ve kalite faktörüdür.
Bu çalışmada, bir LNA devresi tasarlanmış ve gerçekleştirilmişti. Bu yükselteç devresi üzerinde gerçekleştirilen ölçümler bu devrenin çeşitli haberleşme uygulamalarında kullanılabileceğini göstermektedir.
0 yorum