دانلود سمینار برق بررسی یک مخلوط کننده ی فرکانسی(میکسر) در باند فرکانسی خیلی وسیع

سمینار برق بررسی یک مخلوط کننده ی فرکانسی(میکسر) در باند فرکانسی خیلی وسیع سمینار برق بررسی یک مخلوط کننده ی فرکانسی(میکسر) در باند فرکانسی خیلی وسیع

دسته بندی	سمینار برق
فرمت فایل	pdf
حجم فایل	1336 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	67

سمینار برق بررسی یک مخلوط کننده ی فرکانسی(میکسر) در باند فرکانسی خیلی وسیع

چکیده: 

امروزه به کار بردن میکسرهای فرکانس بالا در سیستم های ارتباطاتی بدون سیم، دارای اهمیت خاصی می باشد. اجرای میکسرهای پایین آورنده در گیرنده ها به لحاظ وجود نویز و تضعیف در سیگنال دریافتی از اهمیت بیشتری برخوردار است. ساختارهای متفاوت مخلوط کننده های فرکانسی (میکسرها) که در سال های اخیر برای کاربرد در سیستم های فراپهن باند (UWB) با رنج فرکانسی 10.6GHz~3.1، معرفی شده اند، بررسی گردیده. تمرکز ما در اینجا بر روی ساختارهای مبتنی بر تکنولوژی CMOS می باشد. در این ساختارها سعی بر بهبود پارامترهای مورد نیاز برای سیستم های UWB می باشد، هر یک از این روش ها مزایا و معایبی دارند که به آنها نیز توجه گردیده است. با توجه به نیاز می توان از هریک از این ساختارها برای اجرای بلوک میکسر در گیرند هها (و یا فرستنده های) مخابرات پهن باند استفاده کرد. 

مقدمه: 

مخابرات UWB برای اولین بار در دهه 1960 معرفی شد و برای رادار، حسگر، مخابرات نظامی و کاربردهای زیست شناسی در 20 سال بعد از آن به کار رفت. در سال 2002، FCC رنج فرکانسی 10.6GHz~3.1 را برای کاربردهای UWB باز کرد و توان انتقال آن را به 41.3dBm- محدود کرد، بدین معنا که سیستم های UWB روز فراهم کردن: توان کم، قیمت کم و عملکرد باند وسیع در مساحت کوتاه تمرکز کردند. در مقایسه با کاربردهای باند باریک طراحی المان ها در سیستم های UWB بسیار متفاوت و چالش ساز است. 

یکی از المان های مهم در گیرنده های UWB میکسرها هستند. میکسرها برای تبادل اطلاعات بین تعداد زیادی کانال مشابه UWB RF و از طریق آنتن ها نقش کلیدی دارند. میکسر، در واقع یک مبدل فرکانس است که در مدارات مخابراتی وظیفه تبدیل (و یا ترکیب) سیگنال از یک فرکانس به فرکانس (های) دیگر را به عهده دارد. اهمیت این عملکرد هم به وضوح در تهیه و تامین فرکانس های کاری مناسب با پایداری و نویز مطلوب است. میکسر می بایستی: 1) بهره تبدیل بالا، که اثرات نویز در طبقات بعدی را کاهش دهد. 2) NF کوچک، که LNA را از داشتن یک بهره بالا راحت کند. 3) خطی بودن بالا، که رنج دینامیک گیرنده را بهبود ببخشد و سطوح اینترمدولاسیون را کاهش دهد. هر کارایی بایستی توسط مصالحه در طراحی میسکر به دست آید. میکسر سلول گیلبرت با برخی تغییرات در ساختار آن نتایج قابل قبولی برای کاربرد در سیستم های UWB به دست می دهد. 

مقصود ما در این سیمنار بررسی ساختارهای مناسب میکسر جهت استفاده در سیستم های فراپهن باند UWB با استفاده از تکنولوژی CMOS است. برای این منظور ابتدا سیستم های UWB در فصل اول بررسی می گردند. سپس در فصل دوم میکسرهای گوناگون مورد بحث قرار گرفته و کارایی های آنها مقایسه می شود. در فصل سوم یازده مقاله ای در این زمینه را که در سال های اخیر طبع رسیده است تک تک بررسی کرده و در انتها در فصل چهارم نتایج به دست آمده و مزایا و معایب هر روش بیان می گردد. 

فصل اول 

سیستم های فراپهن باند (UWB) 

1-1- تاریخچه 

در طول دهه های اخیر پیشرفت سریع ارتباطات باعث ایجاد تقاضا برای قطعات بهتر و ارزان تر و همچنین تکنولوژی های پیشرفته تر شده است. افزایش تقاضا برای انتقال سریع و افزایش نرخ اطلاعات در عین مصرف کم توان تاثیرات شگرفی را بر تکنولوژی ارتباطات ایجاد کرده است. در هر دو بخش مخابرات بی سیم و سیمی این گرایش منجر به استاده هرچه بیشتر از مدولاسیون هایی با استفاده بهینه تر از طیف فرکانسی و یا افزایش پهنای کانال ها گشته است. این روش ها به همراه روش های مهندسی برای کاهش توان، به منظور تولید تراشه های ارزان و با مصرف توان کم در صنعت استفاده می شود. 

افزایش و گسترش استانداردها نه تنها باعث شده که سیستم ها با طیف های شلوغ تری از لحاظ فرکانسی روبرو باشند بلکه باعث شده است تا سیستم ها به سوی چند استاندارده بودن سوق داده شده و قابلیت انطباق با استانداردهای مختلف را داشته باشند. در حقیقت این پیشرفت تکنولوژی منجر به طراحی و تولید دستگاه هایی شده است که قابلیت کارکرد در باندهای وسیع تری را داشته باشند، مانند تکنولوژی فراپهن باند (UWB). 

تکنولوژی فراپهن باند (UWB) به شیوه کاملا متفاوتی از سایر تکنولوژی ها از باند فرکانسی استفاده می کند. این سیستم ها از پالس های باریک و پردازش سیگنال در حوزه زمانی برای انتقال اطلاعات استفاده می کنند، بدین صورت سیستم های فراپهن باند (UWB) قادرند در بازه زمانی مشخص اطلاعات بیشتری را نسبت به سیستم های قدیمی تر منتقل کننده زیرا حجم انتقال اطلاعات در سیستم های مخابراتی به صورت مستقیم با پهنای باند تخصیص یافته و لگاریتم (Signal to SNR Noise Ratio) متناسب است.

دانلود پایان نامه طراحی و تحلیل یک مخلوط کننده ی متعادل در باند فرکانسی خیلی وسیع UWB با استفاده از تکنولوژی CMOS

پایان نامه طراحی و تحلیل یک مخلوط کننده ی متعادل در باند فرکانسی خیلی وسیع UWB با استفاده از تکنولوژی CMOS پایان نامه طراحی و تحلیل یک مخلوط کننده ی متعادل در باند فرکانسی خیلی وسیع UWB با استفاده از تکنولوژی CMOS

دسته بندی	برق ،الکترونیک و مخابرات
فرمت فایل	pdf
حجم فایل	2216 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	116

پایان نامه طراحی و تحلیل یک مخلوط کننده ی متعادل در باند فرکانسی خیلی وسیع UWB با استفاده از تکنولوژی CMOS

چکیده: 

رشد سریع تکنولوژی و پیشرفت موفق تجاری مخابرات بی سیم روی زندگی روزمره ی ما تاثیر قابل توجهی گذاشته است. امروزه به کار بردن میکسرهای فرکانس بالا در سیستم های ارتباطاتی بی سیم، دارای اهمیت خاصی می باشد. میکسرها یکی از اجزای اساسی گیرنده در مخابرات بی سیم محسوب می شوند. اجرای میکسرهای پایین آورنده در گیرنده ها به لحاظ وجود نویز و تضعیف در سیگنال دریافتی از اهمیت بیشتری برخوردار است. 

هدف اصلی این پایان نامه، تحلیل و طراحی میکسر برای کاربرد در باند فرکانسی فراپهن (UWB) و با استفاده از تکنولوژی CMOS می باشد. ابتدا عملکرد یک میکسر توزیع شده بررسی شده، سپس مدار میکسر پیشنهادی توزیع شده، ارایه می گردد. میکسر پیشنهادی دارای بهره ی تبدیل 3dB، IIP3 برابر 5/5 Bm عدد نویز 7dB، پهنای باند 3 تا 10 گیگاهرتز و توان مصرفی 52 میلی وات می باشد. میکسر فراپهن باند توزیع شده ی پیشنهادی با استفاده از تکنولوژی CMOS 0/18μm با منبع تعذیه 1/8 ولت طراحی شده است. 

مقدمه:

رشد سریع تکنولوژی و گذار از مخابرات آنالوگ به دیجیتال، ترقی سیستم های رادیویی به نسل سوم و چهار و جانشینی سیستم های سیمی با Wi-Fi و Bluetooth مشتریان را قادر می سازد به گستره عظیمی از اطلاعات از هرجا و هر زمان دسترسی داشته باشند. مخابرات UWB برای اولین بار در دهه 1960 معرفی شده و در سال 2002، FCC رنج فرکانسی 3.1 -10.6 GHz را برای کاربردهای UWB معرفی و توان انتقال آن را به 41.3- dBm محدود کرد، بدین معنا که سیستم های UWB روی فراهم کردن: توان کم، قیمت کم و عملکرد باند وسیع در مساحت کوتاه تمرکز کردند. در مقایسه با کاربردهای باند باریک طراحی المان ها در سیستم های UWB بسیار متفاوت و مشکل است. 

یکی از بلوک های مهم در گیرنده های UWB میکسرها هستند که برای تبادل اطلاعات بین تعداد زیادی کانال مشابه UWB نقش کلیدی دارند. اهمیت عملکرد میکسر به عنوان یک مبدل فرکانس، در تامین فرکانس های کاری مناسب با پایداری و نویز مطلوب است. میکسر می بایستی: 1) بهره تبدیل بالا، که اثرات نویز در طبقات بعدی را کاهش دهد، 2) عدد نویز کوچک، که LNA را از داشتن یک بهره بالا راحت کند و 3) خطی بودن بالا، که رنج دینامیک گیرنده را بهبود بخشد و سطوح اینترمدولاسیون را کاهش دهد. هر کارایی بایستی توسط مصالحه در طراحی میکسر به دست آید. میکسر سلول گیلبرت با برخی تغییرات در ساختار آن نتایج قابل قبولی برای کاربرد در سیستم های UWB به دست می دهد.

دستیابی همزمان به بهره تبدیل و خطی بودن بالا که افزایش یکی باعث کاهش دیگری می گردد یکی از چالش های طراحی میکسر می باشد، در کارهایی که تاکنون انجام شده تمرکز روی دستیابی یکی از این دو بوده به طوری که یا میکسری غیرفعال با خطی بودن قابل قبول و یا میکسری فعال با خطی بودن کم ارائه شده است. تطبیق امپدانس در کل رنج فرکانسی 7 گیگاهرتزی و همچنین عدد نویز پایین از دیگر پارامترهای مهم طراحی میکسر می باشد. 

اهداف پایان نامه

در این پایان نامه با بررسی میکسرهای فراپهن باند و مقایسه ی آن ها از نظر ساختار، بهره ی مدار،عدد نویز، تطبیق در ورودی و خروجی و خطی بودن، ساختار مناسب برای یک میکسر فرا پهن باند پیشنهاد شده و از لحاظ کارکرد در سیستم های UWB بررسی گشته است. 

بر خلاف کارهایی که تا کنون در این زمینه صورت گرفته که بر بهبود یکی از پارامترهای بهره تبدیل یا خطی بودن میکسر تاکید شده، در اینجا سعی شده است تا ضمن دستیابی به هر دو این پارامترها در اندازه های قابل قبول برای گیرنده ها، کل پهنای باند سیستم های UWB پوشش داده شود. 

بر این اساس در فصل اول سیستم های فراپهن باند بطور کامل معرفی و بررسی می گردد ، در فصل دوم به بررسی انواع میکسر، نحوه ی عملکرد و کاربرد آن ها پرداخته شده ، در فصل سوم ساختار میکسرهای توزیع شده، مشخصات و تکنی کهای بهبود کارایی آن ها و در فصل چهارم اعوجاج و نویز در میکسر بررسی گردیده اند. در فصل پنجم ساختار میکسر فراپهن باند طراحی شده به طور مفصل شرح داده شده است. در فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهادات و فصل هفتم نیز منابع و مأخذ مورد استفاده به تفکیک درج شده اند.