طراحی و شبیه‌سازی سوئیچ کم‌تلف SPDT در باند Ka برای جابجایی پرتو آرایه‌های مدولاسیون زمانی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق – دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشکده مهندسی برق – دانشگاه صنعتی شریف

doi
چکیده

در سیستم‌های آرایه مدولاسیون زمانی، از سوئیچ به‌جای فازگردان استفاده می‌گردد که منجر به کاهش ابعاد، پیچیدگی، توان مصرفی و قیمت نهایی آرایه می‌شود. سوئیچ به‌عنوان عنصر کنترلی برای وزن‌دهی عنصرهای آرایه استفاده می‌شود. برای کاهش هزینه ساخت تا حد امکان ابعاد تراشه فشرده شده و از فناوری ارزان‌قیمتCMOS  180 نانومتر کارخانه TSMC، برای طراحی استفاده شده است. سوئیچ دارای تلفات dB 1.85 در فرکانس 33 گیگاهرتز و ایزولاسیون بیشتر از  dB17 دارد. در مقایسه با سایر سوئیچ‌های طراحی‌شده در فناوری مذکور (تا به امروز) حداقل تلفات و ابعاد را داراست. هم‌چنین با تطبیق امپدانس مناسب، تمام باند Ka را پوشش می‌دهد. دیگر عنصر موردنیاز برای طراحی آرایه، یک تقسیم/ترکیب‌کننده توان با حداقل ابعاد است. چون آرایه موردنظر 4 عنصر دارد، به یک مقسم توان یک‌به‌چهار نیاز است. مجموعه سوئیچ‌ها و مقسم توان تشکیل یک آرایه مدولاسیون زمانی می‌دهند. آرایه مجتمع طراحی‌شده به‌خوبی بازه فرکانسی 26.5 تا 37.6 گیگاهرتز را پوشش می‌دهد و ابعاد آن 0.7 در 1.48 میلی‌مترمربع است. توان مصرفی آرایه مجتمع طراحی‌شده برابر صفر است چراکه تمامی عنصرهای به‌کار برده‌شده هیچ توانی مصرف نمی‌کنند.