طراحی و ساخت مخلوط کننده فعال مایکروویو (بالا برنده فرکانس) در باند ‏‎c‎‏ بر اساس تحلیل غیرخطی بروش توازن هارمونیکی

در سالهای اخیر و به موازات گسترش مدارهای مجتمع مایکرویو ‏‎(mmic)‎‏ نیاز به برنامه های سریع غیرخطی جهت تحلیل و بهینه سازی طرح روز به روز افزایش یافته است. مشکلات عدیده تحلیل به روش های سنتی حوزه زمان (مانند آنچه در برنامه مشهور ‏‎spice‎‏ شاهدیم) تحقیقات در این زمینه را برای روشهای نوین حوزه فرکانس یا مخلوط حوزه فرکانس و زمان متمرکز نموده است. از طرفی تحلیل مخلوط کننده های فعال در حوزه فرکانس، جهت رسیدن به نقطه کار بهینه، بدلیل ماهیت کاملا غیر خطی و تحریک های چند فرکانسی جزو مشکل ترین موضوعات تحلیل بوده و در زمینه ساخت مخلوط کننده های فعال ‏‎u.c‎‏ نیز کارهای محدودی به چشم می خورد. در این رساله، هدف اولیه بررسی و مقایسه روشهای مختلف تحلیل و پیاده سازی نرم افزاری توازن هارمونیکی و تعمیم آن به مخلوط کننده های فعال را دنبال کرده و طراحی و ساخت یک مخلوط کننده مایکرویو از نوع ‏‎u.c‎‏ و در باند ‏‎c‎‏ ، براساس الگوریتم های پیاده سازی شده، مقصد نهایی بوده است.فصل 1 صرف مقایسه روشهای پایه و بسط رئوس توازن هارمونیکی شده است. مدلسازی دقیق یک ترانزیستور مایکرویو خود مقوله ای جداگانه است ومسائل خاص خود را دارد و از آنجا که هدف نهایی پیاده سازی یک طرح فعال و براساس تحلیل کامپیوتری بوده و این مستلزم بدست آوردن یک مدل دقیق از ترانزیستور است روش های مدلسازی ترانزیستورهای ‏‎mesfet‎‏ در فصل 2 مورد توجه قرار گرفته و در نهایت مدل قابل قبولی نیز استخراج گردیده است.در فصل 3 ضمن معرفی یک روند معتبر برای پیاده سازی توازن هارمونیکی، بسط این روند به تحریک دو فرکانس اختیاری با تحریک های قوی - ضعیف و تحریک های قوی، به ترتیب مورد توجه قرار گرفته و حاصل آن به صورت زیر برنامه یک برنامه اصلی عمل می کنند پیاده سازی شده است. فصل 4 مسائل طرح و مراحل ساخت و آزمایش مخلوط کننده های فعال را در حد ممکن معرفی می کند. در این فصل طرح مورد نظر جهت ساخت یک مخلوط کننده ‏‎u.c‎‏ فعال در باند ‏‎c‎‏، براساس نرم افزار پیاده سازی شده در فصل 3، بدست آمده و نقاط کار بهینه مشخص می شوند و براین اساس به ساخت و بهینه سازی طرح فوق اقدام می گردد. در انتهای فصل نیز مشخصات مهم مخلوط کننده ها مورد توجه قرار گرفته و به اندازه گیری و مقایسه آنها با نتایج تئوری پرداخته شده است.