MİKRODALGA YÜKSELTEÇLER

AMAÇ

Bu ders, mikrodalga amplifikatör tasarımı, analizi ve optimizasyonunun ileri düzey bir çalışmasını sunmaktadır. Konular, transistör modelleri, amplifikatör sınıflandırmaları, eşleştirme ağları, kararlılık analizi, doğrusal olmayan etkiler, kazanç tanımları, genişbant amplifikatörler, düşük gürültülü amplifikatörler, güç amplifikatörleri ve ileri düzey amplifikatör konseptlerini içermektedir.

İÇERİK

Bu ders; Mikrodalga Yükselteçlere Giriş, Mikrodalga Yükselteçlerin Genel Bakışı, İletişim Sistemlerindeki Önemi,Pratik İletim Hatları, Dalga Kılavuzu, Koaksiyel Kablo, Torsiyonlu Çift, Mikroşerit, Mikroşerit Kesintileri, Şerit Hattı, Coplanar Dalga Kılavuzu,Mikrodalga Ağ Parametreleri, Z, Y, ABCD Parametreleri, S, T Parametreleri, Aralarında dönüşüm,Mikrodalga Yükselteçlerde Kararlılık Analizi ve Kazanç, Kararlılık Kriterleri, K-faktörü ve Daire Uydurma Kararlılık Analizi, Kararlılık Geliştirmek İçin Geri Besleme Ağları, Negatif Geri Besleme Teknikleri,Çoklu Bağlantı Noktası S-parametreleri, Üç Bağlantı Noktalı İmtiyans Parametreleri, Üç Bağlantı Noktalı S-parametreleri, Konfigürasyon Dönüşümü, Geri Besleme Haritaları, Üç Bağlantı Noktalı Tasarım Tekniklerinin Uygulanması,Eşleştirme Ağları ve Empedans Dönüşümü, Empedans Eşleştirme Teknikleri, Yoğun Eşleştirme, Dağıtılmış Eşleştirme, Smith Şeması Uygulamaları, Genişbant Eşleştirme Ağları, Giriş ve Çıkış Empedans Dönüşümü,Mikrodalga Yarıiletken Malzemeler ve Diyotlar, Mikrodalga Yarıiletken Malzemelerin Seçimi, Mikrodalga Yarıiletken Üretim Teknolojisi, pn-Birleşim, Mikrodalga Diyotlar, IMPATT Diyot Ailesi,Mikrodalga Transistörler ve MMIC'ler, Küçük Sinyal ve Büyük Sinyal Modelleri, Mikrodalga Bipolar Transistörler, Heteroyapı Bipolar Transistör (HBT), Mikrodalga Alan Etkisi Transistörleri, MESFET ve HEMT Eşdeğer Devre, Monolitik Mikrodalga Entegre Devreler (MMIC'ler), MMIC Devre Elemanları,Yükselteç Sınıflandırmaları ve Konfigürasyonlar, A, B, C, AB ve D Sınıfı Yükselteçler, Ortak Emişçi, Ortak Baz, Ortak Toplayıcı Konfigürasyonları, İtiş-Çek ve Kaskot Konfigürasyonları,Genişbant Mikrodalga Yükselteçler ve Tasarım Projesi Başlangıcı, Genişbant Yükselteç Tasarımı Düşünceleri, Kaskot ve Dağıtılmış Yükselteçler, Gürültü Figürü ve Güç Kazancı Genişbant Yükselteçlerde, Tasarım Projesi Gereksinimlerine Giriş, Grup Oluşturma ve Konu Seçimi,Düşük-Gürültü Yükselteçler (LNA) ve Tasarım Projesi Çalışması, LNA Tasarım İlkeleri, Gürültü Figürü ve Kazanç Optimizasyonu, LNA'lar için Eşleştirme Teknikleri, Tasarım Projeleri Üzerine Danışmalar ve Geri Bildirimler, Aktif, Pasif ve Hibrit Kaynak-İtme Ölçüm Teknikleri,Güç Yükselteçleri (PA), PA Tasarım Düşünceleri, Verimlilik ve Güç Kazancı Optimizasyonu, A, B ve C Sınıfı Güç Yükselteçleri, Aktif, Pasif ve Hibrit Yük-İtme Ölçüm Teknikleri,Mikrodalga Yükselteçlerin Doğrusallaştırılması, Güç Yükselteçleri İçin Doğrusallaştırma Teknikleri, Adaptif kutuplama, Dijital Ön-Bozulma,Mikrodalga Yükselteçlerde Son Gelişmeler ve Tasarım Proje Çalışmaları, Yeni Teknolojiler, Yükselteç Tasarımında İleri Malzemeler, İletişim Sistemlerinde Uygulamalar, Öğrenci Araştırma Projesi Sunumları; konularını içermektedir.

1. 1

   Acquire a foundational understanding of microwave amplifier concepts and their importance in communication systems.

   Öğretim yöntemi: Beyin Fırtınası Tekniği, Tersine Beyin Fırtınası Tekniği, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Proje Görevi

2. 2

   Generate simulations for various practical transmission lines such as waveguide, coaxial cable, twisted pair, microstrip, microstrip discontinuities, stripline, and coplanar waveguide.

   Öğretim yöntemi: Gösterip Yapma Yöntemi, Örnek Olay Yöntemi, Beyin Fırtınası Tekniği, Tersine Beyin Fırtınası Tekniği, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Proje Görevi

3. 3

   Analyze microwave network parameters, including Z, Y, ABCD parameters, and S, T parameters.

   Öğretim yöntemi: Beyin Fırtınası Tekniği, Tersine Beyin Fırtınası Tekniği, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Proje Görevi

4. 4

   Perform stability analysis using criteria, K-factor, and Circle Fit Stability Analysis, and gain calculations in microwave amplifiers.

   Öğretim yöntemi: Beyin Fırtınası Tekniği, Tersine Beyin Fırtınası Tekniği, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Proje Görevi

5. 5

   Understands multi-port S-parameters, three-port privilege parameters and configuration conversion.

   Öğretim yöntemi: Gösterip Yapma Yöntemi, Örnek Olay Yöntemi, Beyin Fırtınası Tekniği, Tersine Beyin Fırtınası Tekniği, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Proje Görevi

6. 6

   Perform impedance matching using lumped and distributed techniques by utilizing Smith Chart. These can be narrow band of broadband matching networks for input and output impdance transformation.

   Öğretim yöntemi: Örnek Olay Yöntemi, Beyin Fırtınası Tekniği, Tersine Beyin Fırtınası Tekniği, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Proje Görevi

7. 7

   Acquire fundamental knowledge in the choice of microwave semiconductor materials, microwave semiconductor fabrication technology, and the operation of pn-junctions and the IMPATT diode family.

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Gösterip Yapma Yöntemi, Örnek Olay Yöntemi, Beyin Fırtınası Tekniği, Tersine Beyin Fırtınası Tekniği, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Proje Görevi

8. 8

   Mikrodalga transistörlerin küçük sinyal ve büyük sinyal modellerini, S-parametrelerini ve Microwave Bipolar Junction Transistors (BJT'ler), Heterojunction Bipolar Transistors (HBT'ler) ve Microwave Field Effect Transistors (FET'ler) dahil olmak üzere MESFET ve HEMT de içeren mikrodalga transistörlerin doğrusal olmayan etkilerini, özelliklerini ve eşdeğer devrelerini öğrenir.

   Öğretim yöntemi: Gösterip Yapma Yöntemi, Örnek Olay Yöntemi, Deney yapma Tekniği, Beyin Fırtınası Tekniği, Tersine Beyin Fırtınası Tekniği, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev, Proje Görevi

HAFTALIK PLAN

1. HAFTA 1

   Mikrodalga Yükselteçlere Giriş, Mikrodalga Yükselteçlerin Genel Bakışı, İletişim Sistemlerindeki Önemi

   Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

2. HAFTA 2

   Pratik İletim Hatları, Dalga Kılavuzu, Koaksiyel Kablo, Torsiyonlu Çift, Mikroşerit, Mikroşerit Kesintileri, Şerit Hattı, Coplanar Dalga Kılavuzu

   Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

3. HAFTA 3

   Mikrodalga Ağ Parametreleri, Z, Y, ABCD Parametreleri, S, T Parametreleri, Aralarında dönüşüm

   Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

4. HAFTA 4

   Mikrodalga Yükselteçlerde Kararlılık Analizi ve Kazanç, Kararlılık Kriterleri, K-faktörü ve Daire Uydurma Kararlılık Analizi, Kararlılık Geliştirmek İçin Geri Besleme Ağları, Negatif Geri Besleme Teknikleri

   Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

5. HAFTA 5

   Çoklu Bağlantı Noktası S-parametreleri, Üç Bağlantı Noktalı İmtiyans Parametreleri, Üç Bağlantı Noktalı S-parametreleri, Konfigürasyon Dönüşümü, Geri Besleme Haritaları, Üç Bağlantı Noktalı Tasarım Tekniklerinin Uygulanması

   Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

6. HAFTA 6

   Eşleştirme Ağları ve Empedans Dönüşümü, Empedans Eşleştirme Teknikleri, Yoğun Eşleştirme, Dağıtılmış Eşleştirme, Smith Şeması Uygulamaları, Genişbant Eşleştirme Ağları, Giriş ve Çıkış Empedans Dönüşümü

   Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

7. HAFTA 7

   Mikrodalga Yarıiletken Malzemeler ve Diyotlar, Mikrodalga Yarıiletken Malzemelerin Seçimi, Mikrodalga Yarıiletken Üretim Teknolojisi, pn-Birleşim, Mikrodalga Diyotlar, IMPATT Diyot Ailesi

   Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

8. HAFTA 8

   Mikrodalga Transistörler ve MMIC'ler, Küçük Sinyal ve Büyük Sinyal Modelleri, Mikrodalga Bipolar Transistörler, Heteroyapı Bipolar Transistör (HBT), Mikrodalga Alan Etkisi Transistörleri, MESFET ve HEMT Eşdeğer Devre, Monolitik Mikrodalga Entegre Devreler (MMIC'ler), MMIC Devre Elemanları

   Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

9. HAFTA 9

   Yükselteç Sınıflandırmaları ve Konfigürasyonlar, A, B, C, AB ve D Sınıfı Yükselteçler, Ortak Emişçi, Ortak Baz, Ortak Toplayıcı Konfigürasyonları, İtiş-Çek ve Kaskot Konfigürasyonları

   Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

10. HAFTA 10

    Genişbant Mikrodalga Yükselteçler ve Tasarım Projesi Başlangıcı, Genişbant Yükselteç Tasarımı Düşünceleri, Kaskot ve Dağıtılmış Yükselteçler, Gürültü Figürü ve Güç Kazancı Genişbant Yükselteçlerde, Tasarım Projesi Gereksinimlerine Giriş, Grup Oluşturma ve Konu Seçimi

    Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

11. HAFTA 11

    Düşük-Gürültü Yükselteçler (LNA) ve Tasarım Projesi Çalışması, LNA Tasarım İlkeleri, Gürültü Figürü ve Kazanç Optimizasyonu, LNA'lar için Eşleştirme Teknikleri, Tasarım Projeleri Üzerine Danışmalar ve Geri Bildirimler, Aktif, Pasif ve Hibrit Kaynak-İtme Ölçüm Teknikleri

    Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

12. HAFTA 12

    Güç Yükselteçleri (PA), PA Tasarım Düşünceleri, Verimlilik ve Güç Kazancı Optimizasyonu, A, B ve C Sınıfı Güç Yükselteçleri, Aktif, Pasif ve Hibrit Yük-İtme Ölçüm Teknikleri

    Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

13. HAFTA 13

    Mikrodalga Yükselteçlerin Doğrusallaştırılması, Güç Yükselteçleri İçin Doğrusallaştırma Teknikleri, Adaptif kutuplama, Dijital Ön-Bozulma

    Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

14. HAFTA 14

    Mikrodalga Yükselteçlerde Son Gelişmeler ve Tasarım Proje Çalışmaları, Yeni Teknolojiler, Yükselteç Tasarımında İleri Malzemeler, İletişim Sistemlerinde Uygulamalar, Öğrenci Araştırma Projesi Sunumları

    Ön hazırlık: Ders notları, ders kitabı, referans kitaplar

DEĞERLENDİRME

• Ara Sınavın Başarıya Oranı50%
• Genel Sınavın Başarıya Oranı50%

İŞ YÜKÜ

KAYNAKLAR

• Microwave Transistor Amplifiers: Analysis and Design by Guillermo Gonzalez Microwave Active Circuit Analysis and Design by Clive Poole, Izzat Darwazeh
• 1. RF and Microwave Transistor Oscillator Design by Andrei Grebennikov 2. High-Frequency Amplifiers by Helge Granberg

ÖĞRETİM ELEMANLARI

• Assoc.Prof. Hüseyin Şerif SAVCIKOORDİNATÖR
• Assoc.Prof. Hüseyin Şerif SAVCI