نام پژوهشگر: بهرام عزیزالله گنجی

بهبود عملکرد اسیلاتور کراس کوپل با استفاده از سلف ممزی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده برق و کامپیوتر 1392
  پارسا پیروزنیا   بهرام عزیزالله گنجی

در سال¬های اخیر استفاده از دستگاه¬های مخابراتی از رشد چشم گیری برخوردار بوده است. از جمله مهمترین مداراتی که در سیستم¬های مخابراتی مورد استفاده قرار می گیرند اسیلاتورها می¬باشند. یکی از مهمترین فاکتورهایی که در ارزیابی اسیلاتورها اهمیت دارد ، نویز فاز آن می¬باشد که از تلفات عناصر موجود در مدار آن ناشی می¬شود . به همین منظور طراحی اسیلاتوری که نویز فاز کمی داشته باشد از اهمیت بالایی برخوردار است . منابع اصلی ایجاد کننده نویز در اسیلاتورها را می¬توان شامل عناصری همچون سلف و ترانزیستورها دانست. در واقع تلفات موجود در سلف موجب کاهش ضریب کیفیت آن می شود و افزایش نویز فاز را به همراه خواهد شد . در فرکانس های بالا دستیابی به سلف های با ضریب کیفیت بالا مشکل می¬باشد. به همین منظور طرح های متعددی برای کاهش نویز فاز مدار اسیلاتور ارائه شده است تا فقدان ضریب کیفیت پایین سلف را جبران کند، ولی علاوه بر اینکه حجم مدار را اضافه کرده است ، توان مصرفی را نیز بالا برده است . سلف های ساخته شده با تکنولوژی mems به دلیل ضریب کیفیت بالا و تلفات بسیار کم و همچنین قابلیت فشرده سازی با عناصر دیگر همچون ترانزیستورهای cmos می¬توانند جایگزین بسیار مناسبی برای سلف های معمولی باشند و در صورت استفاده در مدار اسیلاتور ، نویز فاز را کاهش دهند. در این پژوهش به بررسی پارامترهای مهم طراحی سلف و تلفات موجود در آن می پردازیم . سپس به روش تحلیلی به بررسی تاثیر پارامترهای طراحی سلف بر مقدار اندوکتانس و ضریب کیفیت آن پرداخته و با توجه به نتایج بدست آمده اقدام به طراحی سلف در نرم افزار ads می نماییم . در این پژوهش سعی شده با طراحی سلفی که در فرکانس های بالا ضریب کیفیت بالا نیز داشته باشد نویز فاز موجود در مدار اسیلاتور کاهش داده شود . همچنین با توجه به اینکه سلف در روی زیر لایه مساحت خیلی زیادی اشغال می کند ، علاوه بر اینکه ضریب کیفیت سلف بهبود داده شده است مساحت اشغال شده توسط سلف نیز کاهش داده شده که موجب کاهش هزینه ساخت و اندازه نهایی مدار می¬شود . مقدار ماکزیمم ضریب کیفیت در فرکانس 26.56 ghz و برابر با 42/84 بدست آمد همچنین مقدار اندوکتانس سلف در فرکانس 5 ghz برابر با 0.61 nh و مقدار ضریب کیفیت در این فرکانس برابر با 26/94بدست آمده است . مقدار srf سلف برابر با 65.5 ghz می باشد و ابعاد نهایی آن نیز برابر با 185×200 μm² می باشد . همچنین مقایسه¬ای بین سلف طراحی شده و کارهای پیشین صورت گرفته است که برتری سلف طراحی شده از نظر ضریب کیفیت و ابعاد را نشان می دهد . سپس با قرار دادن سلف طراحی شده در مدار اسیلاتور cross-coupled پیشنهاد شده به بررسی مشخصه نویز فاز و چگالی طیف توان آن می پردازیم . توان مصرفی اسیلاتور برابر با 4.32 mw می باشد . بعلاوه میزان نویز فاز بدست آمده در آفست 100 khz برابر با -99.46 dbc/hz و در آفست 1 mhz برابر با -121.6 dbc/hz می باشد همچنین میزان fom در آفست 100 khz برابر با 187/15 و در آفست 1 mhz برابر با 189/33 بدست آمد . در پایان مقایسه ای بین اسیلاتور پیشنهادی با سلف mems و سایر کارهای پیشین از نظر نویز فاز و fom صورت گرفته است .

بهبود عملکرد آنتن های مایکرواستریپ با استفاده از تکنولوژی ممز (mems)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر 1392
  آرش نعمتی   بهرام عزیزالله گنجی

در سال 2002 ، کمیسیون فدرالی مخابرات ایالات متحده امریکا به صورت رسمی آیین نامه ای را برای تکنولوژی فراپهن باند ارائه داد. در این آیین نامه، طیف فرکانسی 1/3 گیگاهرتز تا 6/10 گیگاهرتز به این تکنولوژی اختصاص داده شده است. پس از انتشار این آیین نامه، تکنولوژی فراپهن باند که مبتنی بر ارسال پالس های بسیار باریک در حدود چند نانوثانیه و یا کمتر می باشد، برای استفاده در زمینه های متنوعی از مخابرات بی سیم برد کوتاه بسیار مورد توجه قرار گرفت. تکنولوژی فراپهن باند مزایای بسیاری چون نرخ بالای ارسال اطلاعات، مصرف توان کم، فشردگی، هزینه ی پایین، امنیت بالا در مقابل تداخل چند مسیره و کاهش پیچیدگی سخت افزاری را داراست. سیستم های فراپهن باند با توجه به باند فرکانسی وسیعی که دارند، بخشی از باند فرکانسی آن ها با سیستم های موجود دیگر همچون شبکه محلی بیسیم مشترک می باشد. بنابراین باید بستری فراهم شود تا از تداخل با سیستم های مخابراتی دیگر جلوگیری شود. در این پایان نامه، آنتن پیشنهادی پهنای باند موسوم به فراپهن باند را پوشش داده و همچنین از ویژگی شکاف باند برای بازه فرکانسی 5 تا 7/5 گیگاهرتز برخوردار است که مانع از تداخل الکترومغناطیسی آنتن با شبکه بی سیم محلی می شود. با استفاده از تکنولوژی mems، شکاف باند ایجادشده به صورت قابل تنظیم (قابل بازآرایی) می باشد. یعنی در حالت عادی، آنتن به صورت فراپهن باند عمل نموده و در کل بازه ی 1/3 تا 6/10 گیگاهرتزی تشعشع می کند، اما با اعمال یک ولتاژ کنترلی می توان شکاف را ایجاد کرد و بازه ی باریکی حول فرکانس 5/5 گیگاهرتز را حذف نمود. بهره آنتن در کل بازه ی فراپهن باند ، با تغییرات کمی، حدوداً 5/3 دسی بل ایزوتروپیک (dbi) می باشد. با پایین آمدن شناور mems بهره به 2- افت می کند که کاهشی به میزان 5 دسی بل ایزوتروپیک را نشان می دهد. آنتن عملکرد بسیار مناسبی را از نظر پاسخ زمانی از خود نشان می دهد و اعوجاج کمی را در پالس ها ایجاد می کند. . همچنین آنتن پترن تشعشعی دایروی و یکنواختی را از خود نشان می دهد و با پایین آمدن شناور میزان تشعشع آنتن در همه ی جهات کاهش چشم گیری را نشان می دهد.