Akademik Veri Yönetim Sistemi
Yazgı M. (Yürütücü), Kızılbey O.
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2024 - 2025
Kablosuz haberleşme
sistemleri ve elektronik harp sistemleri uzak mesafelere işaret göndermek için güç
kuvvetlendiricisi (GK) modüllerine ihtiyaç duyarlar [1-39]. Bu sistemler kendilerine
ayrılmış olan frekans bantlarında yayınım yaparlar. Örneğin; bir jammer cihazı
2-6 GHz arasındaki haberleşmeyi kesmek amacıyla kullanılabilir. Bir diğer örnek
olarak, 5G haberleşme sistemlerinde 6 GHz altında birçok frekans bölgesi
iletişim için kullanılabilir. Her bir bant için ayrı bir cihazın tasarlanması
kullanıcıları, tasarımcıları ve ürünleri piyasaya süren girişimcileri tasarım,
üretim ve maliyet sorunlarıyla karşı karşıya bırakacaktır. Bu sebeplerle GK
tasarımında geniş-bant tercih edilmektedir [12, 14]. Geniş bant tasarım ile
beraber, işletme maliyetinin kısılması ve ürün ömrünün uzatılması amacıyla
yüksek verimli yapılar tasarlanmaya gayret edilmektedir.
Bu projede, J-sınıfı
GK yapısı gerçel frekans tekniği ile beraber yorumlanarak yüksek-verim ve
yüksek-güç beraber elde edilmeye çalışılacaktır [8,13, 24, 32]. GK tasarım ve
gerçekleştirmesinde, geniş bant (2-6GHz), yüksek güç (en az 100W(50dBm)) ve
yüksek kazanç (50Bm) elde edilmesi hedeflenmektedir. Belirtilen güç değerini
elde edebilmek için çıkış katı transistörlerinin paralel olarak sürülmesi
gereklidir. Bu sebeple Wilkinson güç bölücü/birleştirici (WGBB) yapıları da
tasarımın bir parçası olacaktır.
Özellikle, çıkış katında oluşacak gücün 100W mertebesinde olmasından
dolayı, güç birleştiricisi tarafında kullanılacak olan izolasyon dirençlerinin
güç dayanımları ve hatlar arasına yerleşimi önem arz etmektedir. Bu amaçla bir WGBB
devresi ön tasarım çalışması yapılmış, gerçeklenmiş ve proje dokümanına
eklenmiştir. Önerilen proje aşağıda belirtilen iki adet probleme özgün çözümler
önermektedir.
Özgün değer-1: 2-6 GHz
bandı boyunca yüksek-güç (>100W) yüksek-verim (>%45) yüksek kazanç
(>50dB) GK tasarımı gerçekleştirebilmek için J-sınıfı yapı ile
basitleştirilmiş gerçel frekans tekniği beraber ele alınarak sunulmakta ve
geniş-bant yüksek-verim GK geliştirilmesi problemine çözüm olarak
önerilmektedir. Verim ve çıkış gücü değeri daha düşük çalışmalar literatürde bulunmakla
birlikte bu projede amaçlanan özelliklerde bir GK ürünü literatürde ve piyasada
mevcut değildir. Tasarlanan ve üretilen bu yapının patenti alınacaktır.
Özgün değer-2: Wilkinson
güç birleştiricisinin izolasyon dirençlerinin, kollar arasında faz ve genlik
dengesizliği olduğunda sistemin devamını sağlayacak şekilde tasarlanması
gereklidir. Bu dirençlerin güç dayanımları çıkış gücünün en az ¼’ü değerinde
olmalıdır. Bunu 2-6 GHz gibi geniş bir bant aralığında tek bir direnç ile
sağlamak mümkün değildir. Çözüm olarak
dirençlerin fiziksel olarak üst üste konumlandırılması ve böylelikle güç
dayanımının artırılması önerilmektedir. Bu tamamen yeni bir tekniktir ve patent
alınacaktır. Raporun yöntem kısmında, ön çalışmalar verilmiştir.
Proje, beş iş paketi
halinde yürütülecektir. İlk olarak ön kuvvetlendirici ve GK sürücü devreleri
tasarlanacaktır. Sonrasında ana GK devresinin blokları tasarlanacaktır. Üçüncü
olarak güç bölücü/birleştirici devreleri tasarlanacak ve gerçeklenecektir.
Ardından tasarlanıp gerçeklenen tüm bloklar tek kart üzerinde tekrar
gerçeklenecektir. Son olarak nihai ürün üretilip test edilecektir.