31752

طراحي و ساخت يك تقويت¬كننده توان فيلترينگ در باند فركانسي S

كارشناسي ارشد

مهندسي برق -مدارمجتمع الكترونيك

1400

1403/7/2

دكتر جواد ياوند حسني

نداشتن استاد مشاور

مهندسي برق

با پيشرفت فناوري‌هاي ارتباطات بي‌سيم، به ويژه با ظهور نسل پنجم شبكه‌هاي تلفن همراه (5G)، تقاضا براي سيستم‌هاي راديويي با پهناي باند گسترده به طور چشمگيري افزايش يافته است. در سيستم‌هاي راديويي، پهناي باند بالا به معناي توانايي پوشش محدوده گسترده‌اي از فركانس‌ها است. اين ويژگي براي پشتيباني از سيگنال‌هاي مختلف با نرخ داده‌هاي بالا و براي كار در باندهاي فركانسي گوناگون ضروري است. تقويت كننده توان و فيلتر از اجزاي كليدي سيستمهاي راديويي هستند و به طور معمول فليتر ها و تقويت كننده به صورت جداگانه طراحي ميشوند كه اين طراحي جداگانه باعث افزايش تلفات و كاهش كارايي كلي سيستم ميشود. اين افزايش تلفات باعث مطرح شدن ايده طراحي همزمان تقويت كننده توان و فيلتر شد. در اين پاياننامه ابتدا يك شبكه تنظيم هارمونيك به منظور جلوگيري از كاهش بازدهي و توان خروجي تقويت كننده طراحي شده و سپس بر اساس تحليل هاي انجام شده، يك فيلتر ميانگذر با پهناي باند GHz1.6(GHz2.2-3.8)، طراحي شده و سپس به عنوان شبكه تطبيق خروجي در تقويت كننده توان به كاربرده شده است . همچين به منظور جلوگيري از آسيب ديدن ترانزيستور GaN يك مدار باياس نيز ساخته شده است. تقويتكننده توان فيلترينگ طراحي شده در بازه فركانسي 2.2 تا 3.8 گيگاهرتز، داراي توان خروجي بالاي dBm40 و بازدهي درين بالاي بيش از 50% ميباشد، سپس به منظور صحت سنجي عملكرد تقويت كننده توان فيلترينگ ساخته شده و نتايج شبيهسازي و ساخت گزارش گرديده است.

1403/09/20

Design and fabrication of a filtering power amplifier at the s-band frequency

9/23/2025 12:00:00 AM

With the advancement of wireless communication technologies, particularly with the emergence of the fifth generation of mobile networks (5G), the demand for wideband radio systems has significantly increased. In radio systems, high bandwidth refers to the ability to cover a wide range of frequencies. This feature is essential for supporting various signals with high data rates and for operating across different frequency bands. Power amplifiers and filters are key components of radio systems and are typically designed separately. However, this separate design approach increases losses and reduces the overall efficiency of the system. These losses have led to the concept of simultaneously designing power amplifiers and filters. In this thesis, a harmonic tuning network is first designed to prevent efficiency and output power reduction in the amplifier. Based on the conducted analyses, a bandpass filter with a bandwidth of 1.6 GHz (2.2-3.8 GHz) is then designed and used as the output matching network in the power amplifier. Additionally, a bias circuit is implemented to protect the GaN transistor from damage. The designed filtering power amplifier operates in the frequency range of 2.2 to 3.8 GHz, delivering an output power of over 40 dBm with a drain efficiency exceeding 50%. Finally, to verify the performance of the designed filtering power amplifier, it was fabricated, and the simulation and measurement results are reported.

تقويتكننده توان فيلترينگ , فيلترميانگذر پهن باند , سيستمهاي راديويي

Filtering Power Amplifier , Wideband Bandpass Filter , Radio Systems

tahere cheraghi forouzvandi

javad yavandhasani