طراحی و ساخت مخلوط کننده فعال مایکروویو (بالا برنده فرکانس) در باند c بر اساس تحلیل غیرخطی بروش توازن هارمونیکی
چکیده
در سالهای اخیر و به موازات گسترش مدارهای مجتمع مایکرویو (mmic) نیاز به برنامه های سریع غیرخطی جهت تحلیل و بهینه سازی طرح روز به روز افزایش یافته است. مشکلات عدیده تحلیل به روش های سنتی حوزه زمان (مانند آنچه در برنامه مشهور spice شاهدیم) تحقیقات در این زمینه را برای روشهای نوین حوزه فرکانس یا مخلوط حوزه فرکانس و زمان متمرکز نموده است. از طرفی تحلیل مخلوط کننده های فعال در حوزه فرکانس، جهت رسیدن به نقطه کار بهینه، بدلیل ماهیت کاملا غیر خطی و تحریک های چند فرکانسی جزو مشکل ترین موضوعات تحلیل بوده و در زمینه ساخت مخلوط کننده های فعال u.c نیز کارهای محدودی به چشم می خورد. در این رساله، هدف اولیه بررسی و مقایسه روشهای مختلف تحلیل و پیاده سازی نرم افزاری توازن هارمونیکی و تعمیم آن به مخلوط کننده های فعال را دنبال کرده و طراحی و ساخت یک مخلوط کننده مایکرویو از نوع u.c و در باند c ، براساس الگوریتم های پیاده سازی شده، مقصد نهایی بوده است.فصل 1 صرف مقایسه روشهای پایه و بسط رئوس توازن هارمونیکی شده است. مدلسازی دقیق یک ترانزیستور مایکرویو خود مقوله ای جداگانه است ومسائل خاص خود را دارد و از آنجا که هدف نهایی پیاده سازی یک طرح فعال و براساس تحلیل کامپیوتری بوده و این مستلزم بدست آوردن یک مدل دقیق از ترانزیستور است روش های مدلسازی ترانزیستورهای mesfet در فصل 2 مورد توجه قرار گرفته و در نهایت مدل قابل قبولی نیز استخراج گردیده است.در فصل 3 ضمن معرفی یک روند معتبر برای پیاده سازی توازن هارمونیکی، بسط این روند به تحریک دو فرکانس اختیاری با تحریک های قوی - ضعیف و تحریک های قوی، به ترتیب مورد توجه قرار گرفته و حاصل آن به صورت زیر برنامه یک برنامه اصلی عمل می کنند پیاده سازی شده است. فصل 4 مسائل طرح و مراحل ساخت و آزمایش مخلوط کننده های فعال را در حد ممکن معرفی می کند. در این فصل طرح مورد نظر جهت ساخت یک مخلوط کننده u.c فعال در باند c، براساس نرم افزار پیاده سازی شده در فصل 3، بدست آمده و نقاط کار بهینه مشخص می شوند و براین اساس به ساخت و بهینه سازی طرح فوق اقدام می گردد. در انتهای فصل نیز مشخصات مهم مخلوط کننده ها مورد توجه قرار گرفته و به اندازه گیری و مقایسه آنها با نتایج تئوری پرداخته شده است.