Κατεύθυνση Σχεδίασης Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων
Πληροφορική

2021-10-12

2021

Μαλαΐνας Κωνσταντίνος
Γιαμάς Άγγελος

Καραγιάννη Ευαγγελία, Δρ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός ΕΜΠ, Καθηγήτρια ΣΝΔ
Μπαρμπαρόσου Μαρία, Δρ. Φυσικός, ΕΕΔΙΠ, Σχολή Ικάρων

ΔΙΚΤΥΟ 5G: ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΕΝΙΣΧΥΤΗ ΥΨΗΛΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΣΤΗΝ Ka BAND

Ελληνικά

Δίκτυο 5G : Προσέγγιση και σχεδίαση ενισχυτή υψηλής ισχύος στην Ka band

Τα τελευταία χρόνια, με τη βοήθεια της ραγδαίας εξέλιξης της τεχνολογίας, υπάρχει μια τάση για σταθερή αύξηση των κεντρικών συχνοτήτων των μικροκυματικών και υψηλότερων (300 MHz – 300 GHz) σημάτων του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Αυτή η πυρετώδης αναζήτηση και δημιουργία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (υβριδικά MIC, MMIC, κ.λπ.) που μπορούν να υποστηρίξουν τέτοιες υψηλές συχνότητες (έως 0,3 THz) οφείλεται στα πολλά τους πλεονεκτήματα και στις εφαρμογές που διαθέτουν τόσο στα επίγεια τηλεπικοινωνιακά συστήματα και δορυφορικές επικοινωνίες όσο και σε στρατιωτικές εφαρμογές. Εξαιτίας της κάλυψης των συχνοτήτων στις χαμηλές μπάντες, η πληθώρα ηλεκτρονικών εφαρμογών (WiMax, 5G) που κατακλύζει τη σημερινή εποχή, απαιτεί την χρήση ολοένα και υψηλότερων συχνοτήτων εκπομπής. Η ανάγκη, επομένως, σχεδίασης και υλοποίησης καινοτόμων HPA με ικανοποιητική απόδοση είναι επακόλουθη της ανάπτυξης τρανζίστορ νέας γενιάς, που υλοποιούναι με βάση την τεχνολογία τρανζίστορ υψηλής κινητικότητας (ΗΕΜΤ) GaN.
Στην παρούσα διπλωματική παρέχονται οι απαραίτητες πληροφορίες για το δίκτυο 5G και τονίζoνται οι καινούργιες τεχνολογίες που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη των 5G δικτύων. Στα δύο πρώτα κεφάλαια περιγράφονται κρίσιμοι παράμετροι όπως η αρχιτεκτονική δικτύων, η εξέλιξη των τεχνολογιών ραδιοπρόσβασης, τεχνολογίες EHF και οι κατανομές του νέου φάσματος. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται βασικά στοιχεία της θεωρίας του μικροκυματικού ενισχυτή ισχύος, βασική βαθμίδα του μικροκυματικού πομπού, με έμφαση στην σχεδίαση. Αναλύεται ο ενισχυτής ως δίθυρο με τις S παραμέτρους σκέδασης και εξετάζονται χαρακτηριστικά του που επηρρεάζουν την αξιοπιστία του και τη χρήση του στις εκάστοτε εφαρμογές, όπως η μονοδρομικότητα, η ευστάθεια και η απόδοση του ενισχυτή. Τέλος, στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η σχεδίαση ένας ενισχυτής ισχύος ευρείας ζώνης στο Ka-band, για πιθανή χρήση βάσει της συμφωνίας σχετικά με τον αριθμό των ζωνών για αυτά τα δίκτυα στο Παγκόσμιο Συνέδριο Ραδιοεπικοινωνιών. Στο πλαίσιο της σχεδίασης μελετώνται διάφορες παράμετροι του ευρυζωνικού ενισχυτή ισχύος (HPA) στη ζώνη συχνοτήτων Ka-Band. Στο τέλος σχεδιάζονται και προσομοιώνονται διατάξεις με διαφορετικές τοπολογίες προσαρμογής εισόδου και εξόδου (διακριτά στοιχεία, βραχυκυκλωμένα στελέχη ,ανοικτοκυκλωμένα στελέχη) για να ικανοποιούν τις απαιτήσεις υψηλής απόδοσης των εφαρμογών. Η προσομοίωση της λειτουργίας των κυκλωμάτων πραγματοποιήθηκε με το πρόγραμμα ADS της εταιρείας Keysight.

Τεχνολογία – Πληροφορική

Ενισχυτής Ισχύος, Ka-Band, Απόδοση Ενισχυτή, Κυκλώματα Προσαρμογής, Ευστάθεια

Ναι

5

Ναι

11

72

Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο. H πρόσβαση επιτρέπεται μόνο εντός του δικτύου του ΕΚΠΑ.

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/2962440