مبحث دوم: اصول ناظر به تحقیقات مقدماتی

به محض این که کودک مجرم توسط پلیس یا مقامات انتظامی دیگر به دادگاه اطفال اعزام گردید، قاضی دادگاه اطفال به تشکیل پرونده برای او مبادرت می نماید. در این پرونده تمام دلایل و مدارک جرم جمع آوری و قید می گردد. هرگاه دادخواست یا شکایتی هم از شاکی خصوصی رسیده باشد، ضمیمه  پرونده خواهد شد. معمولاً در اکثر کشورهای اروپائی قاضی اطفال پرونده را پس از تکمیل به دفتر دادگاه می فرستد و دستور تحقیقات اجتماعی را در اطراف خانواده مجرم، نحوه تحصیلات، چگونگی گذراندن اوقات فراغت، سوابق اخلاقی و روانی، دوستان و معاشرین او و نظایر اینها صادر می کند. این گونه تحقیقات غالباً به وسیله دستگاهها و افراد وابسته به دادگاه اطفال، نظیر مددکاران اجتماعی، مددیاران یا افرادی که داوطلبانه و به طور افتخاری با دادگاههای اطفال همکاری می کنند، انجام می گیرد. قاضی اطفال در مرحله تحقیق می تواند از شهود و شاکی خصوصی نیز سئوالاتی برای روشن شدن مسئله و تکمیل پرونده بنماید. باید دانست که تحقیق و رسیدگی در دادگاه اطفال مشمول مقررات آیین دادرسی کیفری نبوده و از این لحاظ دست قاضی اطفال  برای رسیدگی کاملا باز است و می تواند با سهولت بیشتری مسائل مرجوعه را حل و فصل نماید. در بعضی از کشورها نیز مسئله بازجویی از کودکان مجرم به وسیله پلیس اطفال انجام می شود. البته پلیس مذکور نیز در این گونه موارد تحت نظر قاضی اطفال انجام وظیفه خواهد کرد.[1]

مرحله بازجوئی مقدماتی یکی از مهمترین مراحل رسیدگی به پرونده خردسالان می باشد. در این مرحله، در حقیقت اولین پایه و سنگ بنای پرونده جزائی طفل گذاشته می شود. زیرا طفل یا نوجوان ناسازگار برای اولین بار با دستگاه قضایی یا پلیس برخورد می نماید. چه بسا بر اثر ترس و رعبی که در این گونه مواقع دامنگیر اطفال می شود، آنان نتوانند به طور شایسته به شرح واقعه پرداخته و از بی گناهی خود دفاع نمایند.

بنابراین از لحاظ روانی، این مرحله مقدماتی واجد اهمیت خاصی است که باید بدان توجه کافی مبذول گردد. روی همین اصل در اکثر کشورهای جهان سازمانی به نام «سازمان پلیس اطفال» تشکیل شده است که اعضای آن با اصول علمی نوین به این گونه تحقیقات مقدماتی دست می زنند.

همان طوری که می دانیم، اکثریت کودکان و نوجوانانی که برای اولین بار تحت عنوان «متهم» به دادگاه اطفال اعزام می شوند، ذاتاً افرادی هستند که قابلیت اصلاح را از هر جهت دارا می باشند.[2]

تنها معدودی از این گونه متهمین دارای سوابق کیفری بوده و به اصطلاح در شمار سابقه داران یا «مرتکبین تکرار جرم» قرار دارند.

بنابراین قاضی اطفال یا مسئولان دستگاههای تحقیقاتی و کلیه کسانی که برای اولین بار با چنین کودکان یا نوجوانان خاصی برخورد می کنند، باید با کمال رأفت و مهربانی با آنان رفتار نموده و درصدد جلب اعتماد آنان برآیند.

در این مورد لازم است قاضی خردسالان با خوش بینی و حسن نیت اقدام نموده و سعی کند که علت سقوط طفل را به ورطه فساد و تباهی کشف نماید. البته در چنین صورتی قاضی با سهولت بیشتری خواهد توانست دستور متناسب جهت اصلاح و تربیت مجدد طفل و نجات او از ورطه فساد، صادر نماید. غالباً برای این گونه مجرمین خردسال که هنوز از زندگی شرافتمندانه فاصله چندانی نگرفته و خیلی دور نشده اند یک توبیخ و سرزنش بجا، توأم با نصیحت دلسوزانه آنچنان مؤثر خواهد بود که ممکن است یک حکم «محکومیت به زندان» در مورد مجرمین سابقه دار این تأثیر را نداشته باشد.[3]

.[1] همان، ص 49

.[2] همان، ص 50-49

.[3] همان، ص 50

اولین آنتن ساخته شد که به مرور زمان با تحقیقات زیادی که در مورد آرایه های این نوع آنتن

انجام گرفت انواع مختلفی از آنها بدست آمده است . بعضی از انواع این آنتن ها نظیر دی پل چاپی .

شکافی چاپی ، دی پل خم شده چاپی قبل از طرح ایده آنتن های مدار چاپی ساخته شده بودند .

سپس با عنوان شدن این موضوع آنتنهای بالا نیز با کمی تغییر در این ساختار به کار گرفته شدند .

آنتنهای مایکرواستریپ با توجه به مزایای زیادی مانند قیمت پایین سازگاری با مدارات چاپی وزن و

حجم کم ، ساخت آسان ، باعث شده که به مرور زمان کاربردهای فراوانی در میان آنتنهای

مایکروویو داشته باشد .

آنتنهای مایکرواستریپ نسبت به آنتنهای دیگر مزایای زیادی دارند . مزایای اصلی آن عبارتند

از :

-1 به دلیل نازك بودن قطر این آنتن می تواند به راحتی بر روی بدنه هواپیما و ماهواره یا

موشک نصب شود .

-2 سطح مقطع پراکندگی آن کم است .

-3 با تغییر محل تغذیه می توان پلاریزاسیونهای مختلف خطی ، دایره ای راست گرد و چپ

 

گرد را بوجود آورد .

-4 حجم کم و وزن کم این نوع آنتن

-5 هزینه ناچیز ساخت این آنتنها به طور انبوه

-6 این نوع آنتن با چند فرکانس کار ( ( Dual frequency قابل ساخت است .

-7 به دلیل سازگاری با مدارات مخابراتی و قابلیت ساخت این نوع آنتن روی بردها ، مجموعه

مدارها و آنتن را در یکجا می توان جمع نمود

-8 خط تغذیه و شبکه تطبیق همزمان با ساخت آنتن قابل ساخت می باشد .

این مزایا باعث گردیده که کاربرد این نوع آنتن در رنج فرکانس 100MHz  –  50GH z

گسترش یابد .

اما این آنتنها دارای محدودیت های اساسی نیز می باشند که از مهمترین آن می توان به

پهنای باند باریک آن اشاره کرد . این پهنای باند به فاصله بین المان تشعشع کننده و صفحه زمین

وابسته است . هر چه فاصله کمتر باشد پهنای باند نیز کمتر خواهد بود .

توان تشعشعی آنتن مایکرواستریپ ارتباطی به ضخامت لایه عایق ندارد و مستقل از آن می

باشد . یکی دیگر از محدودیت های مهم این نوع آنتنها تلفات خطوط تغذیه است . شبکه تغذیه این

نوع آنتنها معمولاً همراه با المان تشعشع کننده بر روی لایه عایق چاپ می شوند . که باعث افزایش

تلفات توان می گردد .

انتقال و تلف شدن توان به علت وجود امواج سطحی در لایه عایق از یک خط به خط دیگر

یکی از محدودیت ها و عیوب آنتن مایکرو استریپ می باشد .

به طور کلی می توان معایب آنتن مایکرو استریپ را به صورت زیر خلاصه کرد :

یک مطلب دیگر :

-1 محدودیت و داشتن حداکثر گین قابل دسترس از آنتن در حدود 20dB

-2 پهنای باند باریک

-3 بین خط تغذیه و تشعشع کننده ، ایزولاسیون کمی وجود دارد .

-4 توان خروجی پایین .

-5 تلفات بالا که در نتیجه باعث کاهش گین می شود .

-6 تحریک شدن امواج سطحی .

کلیات

هدف :

با توجه به مزایای آنتنهای مایکرو استریپ که در مورد آنها بحث شد از قبیل حجم کم

سادگی ساخت قیمت پایین کاربرد بسیار گسترده ای در صنایع نظامی و تجاری پیدا کرده است از

این رو در سالیان اخیر تحقیقات بسیار زیادی در ساخت انواع مختلف آنتنهای مایکرو استریپ

صورت گرفته است و در حال حاضر شاهد تنوع بسیار زیادی از نظر ساختمان و نوع کاربرد آن

هستیم .

یکی از کاربردهای آنتن مایکرو استریپ که مورد علاقه دانشمندان واقع گردیده ارسال

امواج مایکرو ویو با پلاریزاسیون دایروی است که مطالعات وسیعی جهت حصول این امر بر روی

پچهای دایروی و مربعی صورت پذیرفته و مقالات زیادی در این زمینه موجود می باشد. متاسفانه

مقالات بسیار اندکی برای ایجاد پلاریزاسیون دایروی با پچ مثلثی در مجلات معتبر دنیا می توان

یافت .

با توجه به این که مشخصه پچهای مثلثی تقریبا شبیه به پچهای مربعی بوده و اندازه آن

کوچکتر از پچهای مربعی است در اینجا سعی شده رفتار این پچ جهت تولید پلاریزاسیون دایروی

با یک استاب باند عریض بر روی یکی از اضلاع و تنها با استفاده از یک نقطه برای تغذیه مطالعه

شود.

پیشینه تحقیق :

همانطور که در بالا ذکر گردید تحقیقات بسیار معدودی بر روی پچهای مثلثی یک سو

تغذیه برای ایجاد پلاریزاسیون دایروی انجام گرفته است. اولین مطالعات برای این منظور توسط

آقای Suzuki ارائه شده است . [8 ] وی توانسته است با تغییر اندکی بر روی اندازه دو ضلع از مثلث

متساوی الاضلاع و تعیین نقطه مناسب برای تغذیه آنتن امواج با پلاریزاسیون دایروی تولید کند.

تحقیقات بعدی توسط Jui-Han-Lu و همکارانش صورت گرفته است.  آنها برای تولید

پلاریزاسیون دایروی ایجاد شکاف بر روی یکی از اضلاع مثلث و یا سطح داخلی پچ و نیز با افزودن

استاب باند باریک و با ایجاد اغتشاش ( perturbation) را مورد مطالعه قرار داده اند.

روش کار و تحقیق :

در این تحقیق یکاستاب باند عریض جایگزین استاب باریک ارائه شده توسط Jui-Han-

گیرنده ها……………………………………………………………………………………………………………………… 9

فصل دوم : تقویت کننده کم نویز و ساختارهای مختلف آن…………………………………………………………. 11

روش اول:…………………………………………………………………………………………………………………… 12

روش دوم:…………………………………………………………………………………………………………………… 13

فصل سوم : تکنولوژیهای نیمه هادی تقویت کننده های کم نویز باند فراپهن…………………………………….. 15

یک مثال برای ساختار 16…………………………………………………………………………………………… SiGe

18…………………………………………………………………………………………………………………….. CMOS

ساختار18………………………………………………………………………………………………………. CMOS1

ساختار 22…………………………………………………………………………………………………….. CMOS 2

ساختار 24…………………………………………………………………………………………………….. CMOS 3

ساختار 26…………………………………………………………………………………………………….. CMOS 4

ساختار 29…………………………………………………………………………………………………….. CMOS 5

ساختار 32…………………………………………………………………………………………………….. CMOS 6

ساختار 35…………………………………………………………………………………………………….. CMOS 7

ساختار 38…………………………………………………………………………………………………….. CMOS 8

فهرست مطالب

عنوان مطالب                                                                                                   شماره صفحه

ساختار 41……………………………………………………………………………………………………… CMOS9

ساختار 44……………………………………………………………………………………………………. CMOS 10

ساختار 46……………………………………………………………………………………………………. CMOS 11

ساختار 49……………………………………………………………………………………………………. CMOS 12

ساختار 51……………………………………………………………………………………………………. CMOS 13

مقایسه ساختارهای بررسی شده :……………………………………………………………………………………… 54

فصل چهارم : ترانزیستورها و MMIC های ارائه شده برای باند فراپهن……………………………………………. 56

شرکت 57………………………………………………………………………………………………… (AVAGO)  HP

58 …………………………………………………………………………………………………………. ATF‐34143

شرکت 59…………………………………………………………………………………………………………… Hittite

59……………………………………………………………………………………………………… HMC‐ALH444

60……………………………………………………………………………………………………… HMC753LP4E

61……………………………………………………………………………………………………….. HMC772LC4

فصل پنجم : نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………… 63

منابع و ماخذ…………………………………………………………………………………………………………………… 65

فهرست منابع فارسی…………………………………………………………………………………………………………. 65

فهرست منابع لاتین………………………………………………………………………………………………………….. 66

سایتهای اطلاع رسانی……………………………………………………………………………………………………….. 67

چکیده انگلیسی……………………………………………………………………………………………………………….. 68

فهرست شکلها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان		شماره صفحه
شکل -1 باند فراپهن در مقایسه با باند باریک …………………………………………………………………………………………….			7
شکل -2 مدولاسیون فرکانسی باند باریک ………………………………………………………………………………………………….			7
شکل -3 طیف توان باند باریک ……………………………………………………………………………………………………………………			8
شکل -4 مونوپالس کدشده زمانی در فراپهن باند ……………………………………………………………………………………….			8
شکل	-5 طیف توان فراپهن باند ………………………………………………………………………………………………………………..		8 .
شکل	– 6  بلوك دیاگرام یک فرستنده فراپهن باند پایه ……………………………………………………………………………		9
شکل	–7  بلوك دیاگرام یک گیرنده باند فرا پهن پایه ……………………………………………………………………………..		9
شکل	-8  ساختار داخلی correlator فراپهن باند ………………………………………………………………………………		10
شکل	– 9 تطبیق ساده در یک تقویت کننده کم نویز ……………………………………………………………………………		10
شکل	– 10	مقایسه پاسخ تقویت کننده کم نویز فراپهن باند ایده آل بـا یـک تقویـت کننـده بـا فیـدبک
سری-موازی		………………………………………………………………………………………………………………………………………………	12
شکل	– 11  روش اول تقویت کننده کم نویز فراپهن باند ………………………………………………………………………		13
شکل	-12  روش دوم تقویت کننده کم نویز فراپهن باند ……………………………………………………………………….		13
شکل	-13 ساختار SiGe شماتیک UWB LNA مطرح شده ……………………………………………………………..		16
شکل	-14 نمودار بهره بر حسب فرکانس در ساختار مبتنی بر …………………………………………………. SiGe		17
شکل	-15 نمودار عدد نویز بر حسب فرکانس در ساختار مبتنی بر ………………………………………….. SiGe		17
شکل	-16 ساختار .1 توپولوژی مدار حذف نویز LNA در باند وسیع ……………………………………………………		19
شکل	-17 نمودار بهره و افت خروجی بر حسب فرکانس در ساختار ………………………………………1		19
شکل	-18 نمودار عدد نویز بر حسب فرکانس در ساختار ………………………………………………………. 1		20
شکل	-19 ساختار .2 شماتیک کسکد با کسکید گیت مشترك دو طبقه ، ………. UWB LNA		22

فهرست شکلها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

یک مطلب دیگر :

 

 

عنوان		شماره صفحه
شکل	-20 نمودار بهره ساختار 2 بر حسب فرکانس ……………………………………………………………………		23
شکل	-21نمودار نویز ساختار 2 بر حسب فرکانس ……………………………………………………………………..		23
شکل	-22 ساختار .3 شماتیک ساده شده …………………………………………..CMOS UWB LNA		25
شکل	-23 نمودار بهره و نویز برای ساختار 3 بر حسب فرکانس …………………………………………………		25
شکل	-24 ساختار .4 شماتیک کامل ………………..3.1 – 10.6 GHz CMOS UWB LNA		27
شکل	-25 نمودار بهره ساختار .4بر حسب فرکانس …………………………………………………………………….		28
شکل	-26 نمودار نویز ساختار 4 بر حسب فرکانس …………………………………………………………………….		28
شکل	-27 ساختار .5 شماتیک LNA کنترل شده با بهره سویچ ……………………………………………….		30
شکل	-28 نمودار پارامترهای S ساختار 5 بر حسب فرکانس ……………………………………………………..		31
شکل	-29  نمودار نویز ساختار 5 بر حسب فرکانس …………………………………………………………………..		31
شکل	-30	ساختار .6 شماتیک کامل …………………..3 .1-10.6 GHz CMOS UWB LNA	33
شکل	-31 نمودار بهره و نویز ساختار 6 بر حسب فرکانس …………………………………………………………		34
شکل	-32	ساختار LNA .7 مطرح شده …………………………………………………………………………………..	36
شکل	-33 نمودار بهره و ضریب انعکاس ورودی بر حسب فرکانس …………………………………………….		36
شکل	-34نمودار نویز ساختار 7 بر حسب فرکانس ……………………………………………………………………..		37
شکل	-35	ساختار.8 شماتیک LNA (فیلتر فاق متصل به پورت …………………………………………………..(X	39
شکل	–36  ساختار فیلتر فاق ………………………………………………………………………………………………………………….		39
شکل	-37 نمودار نویز ساختار 8 بر حسب فرکانس ……………………………………………………………………………….		40

فهرست شکلها

عنوان                                                                                                              شماره صفحه

شکل -38 نمودار بهره ساختار 8 بر حسب فرکانس…………………………………………………………… 40

شکل -39 ساختار .9 شماتیک مدار UWB LNA کسکد………………………………………………….. 42

شکل -40 نمودار نویز ساختار 9 بر حسب فرکانس…………………………………………………………… 42

شکل -41 نمودار پارامترهای S ساختار 9 بر حسب فرکانس……………………………………………….. 43

شکل -42 ساختار .10 نمونه آزمایشی 44……………………………………………………….. UWB LNA

شکل -43 نمودار پارامترهای S بر حسب فرکانس برای ساختار 45………………………………………. .10

شکل -44 نمودار نویز اندازه گیری شده و نویز شبیه سازی شده حاصل از ساختار 45………………. 10

شکل -45 ساختار LNA .11 دوباره استفاده شده 47………………………………………………….. UWB

شکل -46 نمودار بهره ساختار 11 بر حسب فرکانس…………………………………………………………. 47

شکل -47 نمودار نویز ساختار 11 بر حسب فرکانس…………………………………………………………. 48

شکل -48 ساختار LNA .12 مطرح شده برای خنثی سازی نویز در باند وسیع……………………….. 49

شکل -49 نمودار نویزساختار 12 بر حسب فرکانس …………………………………………………………. 50

شکل -50 نمودار بهره و تلفات بازگشتی ساختار 12 بر حسب فرکانس………………………………….. 50

شکل -51  ساختار.13 شکل ساده شده 52……………………………………………………………… . LNA

شکل -52 نمودار نویز ساختار 13 بر حسب فرکانس…………………………………………………………. 52

شکل -53 نمودار بهره ساختار 13 بر حسب فرکانس…………………………………………………………. 53

شکل -54  نمودار بهره ATF31434 بر حسب فرکانس…………………………………………………….. 58

شکل -55 نمودار عدد نویز ATF34143 بر حسب فرکانس………………………………………………… 58

فهرست شکلها

عنوان                                                                   شماره صفحه

شکل 60…………………………………………………………………………………….. HMC753LP4E-57

شکل 61………………………………………………………………………………………. HMC772LC4– 58

فهرست جدول ها

عنوان                                                                      شماره صفحه

جدول -1 مقادیر المانهای ساختار 20……………………………………………………………………………… 1

جدول -2 پارامترهای ساختار1، توپولوژی مدار حذف نویز LNA در باند وسیع 21….. …………………………..

جدول -3 پارامترهای ساختار .2 کسکد با کسکید گیت مشترك دو طبقه ، 24…………. UWB LNA

جدول -4 پارامترهای ساختار3، توپولوژی26………………………………………………………………… DAs

جدول -5 پارامترهای ساختار 29……………………………………………………………………… OFDM .4

جدول -6 پارامترهای ساختار 32…………………………………………………………………………………… 5

3.1.1 مدار تطبیق 18 ……………………………………………………………………………………………….. RF
3.1.2 مدار تغذیهی 18………………………………………………………………………………………………. LO

3.1.3 نتایج…………………………………………………………………………………………………………….. 19
3.2 ساختار دوم:[2] میکسر کم توان و بهرهی بالا برای سیستم 21………………………………….. UWB

3.2.1 بررسی مدار میکسر پیشنهادی…………………………………………………………………………………. 21

3.2.2 نتایج…………………………………………………………………………………………………………….. 22

3.3 ساختار سوم:[3] میکسر و LNA ادغام شده CMOS ، 24………………………………… 3.1~10.6GHZ
3.3.1 بررسی مدار میکسر پیشنهادی…………………………………………………………………………………. 24

3.3.2 نتایج…………………………………………………………………………………………………………….. 24
3.4 ساختارچهارمLNA : [4] و میکسرUWB کمتوان باتکنولوژی 26…………………….. CMOS 0.18ΜM

3.4.1 بررسی مدار میکسر پیشنهادی…………………………………………………………………………………. 26

3.4.2 نتایج…………………………………………………………………………………………………………….. 27

3.5 ساختار پنجم : [5] یک میکسر تاشدهی کم توان برای سیستم UWB در تکنولوژی 29…… CMOS
3.5.1 بررسی مدار میکسر پیشنهادی…………………………………………………………………………………. 29

3.5.2 نتایج…………………………………………………………………………………………………………….. 30
3.6 ساختار ششم:[6] طراحی و تحلیل یک میکسر CMOS توزیع شده 31………………………….. UWB

3.6.1 بررسی مدار میکسر پیشنهادی…………………………………………………………………………………. 32
3.6.2 نتایج به دست آمده…………………………………………………………………………………………….. 32

3.7 ساختار هفتم:[7]میکسر تا شدهی آینهای CMOS پهن باند کم توان 35 ………………………. UWB

3.7.1 بررسی مدار میکسر……………………………………………………………………………………………… 35
3.7.2 نتایج به دست آمده از میکسر پیشنهادی……………………………………………………………………… 36

3.8 ساختار هشتم:[8] میکسر سوئیچ کننده-تاشده پهن باند با توان کمLO برای گیرندهی 37 .. UWB

3.8.1 بررسی مدار میکسر پیشنهادی…………………………………………………………………………………. 38

3.8.2 نتایج حاصله از میکسر………………………………………………………………………………………….. 39
3.9 ساختار نهم:[9]میکسر ولتاژ پایین، خطی بالا در تکنولوژیCMOS برای گیرندهی 40………… UWB

3.9.1 بررسی مدار میکسر……………………………………………………………………………………………… 41
3.9.2 نتایج به دست آمده از مدار میکسر…………………………………………………………………………….. 42

3.10   ساختار دهم:[10] میکسر پایینآورنده، تاشدهی بدون سلف کم ولتاژ در تکنولوژی 65NM

CMOS برای کاربردهای 44…………………………………………………………………………………….. UWB
3.10.1 بررسی مدار میکسر پیشنهادی………………………………………………………………………………. 44
3.10.2 بررسی نتایج حاصله………………………………………………………………………………………….. 45

.. 3. 11 ساختار یازدهم :[11] یک میکسر UWB کم نویز در تکنولوژی CMOS با استفاده از تکنیک بایاس

سوئیچ شده……………………………………………………………………………………………………………. 46
3.11.1 بررسی مدار میکسر پیشنهادی………………………………………………………………………………. 47
3.11.2 بررسی مدار میکسر پیشنهادی………………………………………………………………………………. 48

.4 فصل چهارم نتیجهگیری و پیشنهادات…………………………………………………………………. 50

4.1 میکسر سلول گیلبرت…………………………………………………………………………………………. 

51

4.2 بررسی روشهای مطرح شده…………………………………………………………………………………… 51
4.3 پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………. 53

فهرست منابع لاتین………………………………………………………………………………………………. 54

چکیده انگلیسی:………………………………………………………………………………………………………. 55

فهرست جدول ها

شماره
عنوان
صفحه

جدول -1 نتایج به دست آمده از ساختار 20…………………………………………………………… [1]

جدول -2 نتایج به دست آمده از ساختار 23…………………………………………………………… [2]

جدول -3 نتایج به دست آمده از ساختار 26…………………………………………………………… [3]

جدول -4 نتایج به دست آمده از ساختار 29…………………………………………………………… [4]

جدول -5 نتایج به دست آمده از ساختار 31…………………………………………………………… [5]

جدول -6 نتایج به دست آمده از ساختار 34…………………………………………………………… [6]

جدول -7 نتایج به دست آمده از ساختار 37…………………………………………………………… [7]

جدول -8 نتایج به دست آمده از ساختار 40…………………………………………………………… [8]

جدول -9 نتایج به دست آمده از ساختار 43…………………………………………………………… [9]

جدول -10 نتایج به دست آمده از ساختار 46………………………………………………………. [10]

جدول -11 نتایج به دست آمده از ساختار 49………………………………………………………. [11]

فهرست شکلها

شماره
عنوان
صفحه

شکل -1 طرح ماسک توان برای سیستم UWB بر حسب فرکانس 6……………. …………………………..

شکل -2 ماسک طیف شمای 8…………………………………………………………………. DS-UWB

شکل -3 ساختار گیرنده سوپر هترودین…………………………………………………………………… 10

شکل -4 میکسر به عنوان یک عنصر سه دهانه………………………………………………………….. 11

شکل -5 میکسر به عنوان یک ضرب کننده…………………………………………………………….. . 13

شکل-6 میکسر با ساختار تکی………………………………………………………………………………. 14

شکل -7میکسر ساختار متوازن تکی……………………………………………………………………….. 15

شکل -8ساختار میکسر……………………………………………………………………………………….. 17

شکل -9 منبع جریان امپدانس بالا استفاده شده برای تزریق بار…………………………………….. 18

شکل -10 مدار تطبیق UWB برای سیگنال ورودی 18……………………………………………. RF

شکل -11 مدار تغذیهی 19……………………………………………………………………………….. LO

شکل -12 بهرهی توان میکسر شامل طبقهی بافر……………………………………………………….. 19

شکل -13 تلف بازگشت ورودی 20………………………………………………………………………. RF

شکل -14 مدار میکسر پیشنهادی………………………………………………………………………….. 22

شکل -15 بهره تبدیل و ایزولاسیون پورت به پورت برحسب فرکانس………………………………. 22

یک مطلب دیگر :

شکل -16 توان خروجی IF برحسب توان 23…………………………………………………………. RF

شکل DSB NF -17 برحسب فرکانس 23……………………………………………………………. LO

شکل -18 شماتیک LNA و میکسر ادغام شده پیشنهادی…………………………………………… 24

شکل S11 -19 شبیه سازی شده………………………………………………………………………….. 25

شکل -20 بهره تبدیل توان شبیه سازی شده بر حسب فرکانس 25………………………………. RF

شکل SSB NF -21 شبیه سازی شده برحسب فرکانس 25………………………………………. RF

شکل -22 بلوك دیاگرام گیرنده 26…………………………………………………………………. UWB

شکل -23 دیاگرام شماتیک میکسر پایین آورنده……………………………………………………….. 27

شکل -24 دیاگرام شماتیک تقویت کننده بعد از میکسر………………………………………………. 27

شکل -25 بهره تبدیل اندازه گیری شده باند پایین و بالا میکسر…………………………………….. 28

شکل IIP3 -26 اندازه گیری شده میکسر……………………………………………………………….. 28

شکل NF -27 اندازهگیری شده در هر دو باند میکسر………………………………………………… 28

شکل -28 شماتیک مدار میکسر پیشنهادی………………………………………………………………. 30

شکل -29 بهره تبدیل اندازه گیری شده برحسب فرکانس 30……………………………………… RF

شکل OIP3 -30 اندازه گیری شده بر حسب فرکانس 31………………………………………….. RF

شکل -31 شماتیک مدار میکسر UWB جدید…………………………………………………………. 32

شکل -32 بهره تبدیل میکسر پیشنهادی…………………………………………………………………. 33

شکل -33 نتایج اندازه گیری آزمایش دو تن برای 33……………………………………………… IIP3

شکل -34 دامنه ضریب انعکاس ورودی در پورت 34…………………………………………………. RF

شکل NF -35 اندازه گیری شده مدار میکسر توزیع شده دو طبقه پیشنهادی…………………. .. 34

شکل -36 شماتیک میکسر پهن باند.((a بالن ورودی/طبقه (b).gm سوئیچ و تقویت کننده آینه

جریان.((c بالن خروجی.((d شبکه تطبیق 35 ……………………………………………………………… LO

شکل -37 بهره تبدیل و NF اندازه گیری شده…………………………………………………………. 36

شکل P1dB -38 ورودی و IIP3 اندازه گیری شده میکسر پیشنهادی……………………………. 37

شکل -39 طیف تخصیص یافته به مخابرات 37…………………………………………………… UWB

شکل -40 شمای میکسر سوئیچ کننده تا شده CMOS پهن باند.((a سوئیچ و طبقه خروجی.((b

طبقه رسانایی متقابل………………………………………………………………………………………………… 38

شکل -41 شبکه R-L برای عملکرد پهن باند. (a) شماتیک مدار (b) مدل سیگنال کوچک….. 39

شکل -42 تلف بازگشت ورودی……………………………………………………………………………… 39

شکل -43 بهره تبدیل اندازه گیری شده………………………………………………………………….. 39

شکل P1dB -44 ورودی و IIP3 اندازه گیری شده میکسر پیشنهادی……………………………. 40

شکل -46 مدارات طبقه رسانایی متقابل………………………………………………………………….. 42

شکل -47 نتیجه S11 اندازه گیری شده…………………………………………………………………. 42

شکل -48 بهره تبدیل اندازه گیری شده………………………………………………………………….. 43

شکل -49 نتیجه اندازهگیری 43……………………………………………………………………….. IIP3

شکل -50 شماتیک مدار سادهشده میکسر تاشده پیشنهادی………………………………………. .. 45

شکل -51 بهره تبدیل اندازه گیری شده، P1dB ورودی و IIP3 با توان LO برابر 45….. 1dBm

شکل NF -52 اندازهگیری شده (a) نویز سفید در IF=50MHz و (b) نویز فلیکر برای فرکانس

های متفاوت 46…………………………………………………………………………………………………….. LO

شکل -53 توپولوژی میکسر CMOS، UWB پیشنهادی با استفاده از بایاس سوئیچ شده……. 47

شکل DSB NF -54 شبیه سازی شده در باند 48……………………………… (6.600-6.846 ) 7

شکل DSB NF -55 شبیه سازی شده برای فرکانس 4MHz :IF برای چهار توپولوژی متفاوت

48…………………………………………………………………………………………………….. …………………………..

شکل -56 بهره تبدیل شبیه سازی شده………………………………………………………………….. 49

شکل -57 توپولوژی میکسر نوع گیلبرت متداول………………………………………………………… 51

چکیده:

امروزه بهکار بردن میکسرهای فرکانس بالا در سیستم های ارتباطاتی بدون سیم، دارای اهمیت خاصی میباشد. اجرای میکسرهای پایین آورنده¹ در گیرندهها به لحاظ وجود نویز و تضعیف در سیگنال دریافتی از اهمیت بیشتری برخوردار است. ساختارهای متفاوت مخلوط کنندههای فرکانسی (میکسرها) که در سالهای اخیر برای کاربرد در سیستمهای فرا پهن باند (UWB) با رنج فرکانسی 3.1~10.6GHz ، معرفی شدهاند، بررسی گردیده. تمرکز ما در اینجا بر روی ساختارهای مبتنی بر تکنولوژی CMOS میباشد. در این ساختارها سعی بر بهبود پارامترهای مورد نیاز برای سیستمهای

UWB میباشد، هر یک از این روشها مزایا و معایبی دارند که به آنها نیز توجه گردیده است. با توجه به نیاز میتوان از هریک از این ساختارها برای اجرای بلوك میکسر در گیرندهها (و یا فرستندههای) مخابرات پهن باند استفاده کرد.

مقدمه:

مخابرات UWB برای اولین بار در دههی 1960 معرفی شد و برای رادار، حسگر، مخابرات نظامی و کاربردهای زیست شناسی در 20 سال بعد از آن به کار رفت. در سال 2002، FCC¹ رنج فرکانسی 3.1~10.6GHz را برای کاربردهای UWB باز کرد و توان انتقال آنرا به -41.3dBm محدود کرد، بدین معنا که سیستم های UWB روی فراهم کردن: توان کم، قیمت کم و عملکرد باند وسیع در مساحت کوتاه تمرکز کردند. در مقایسه با کاربردهای باند باریک طراحی المانها در سیستمهای UWB
بسیار متفاوت و چالشساز است.

یکی از المانهای مهم در گیرندههای UWB میکسرها هستند. میکسرها برای تبادل اطلاعات بین تعداد زیادی کانال مشابه UWB RF و از طریق آنتنها نقش کلیدی دارند. میکسر، در واقع یک مبدل فرکانس است که در مدارات مخابراتی وظیفه تبدیل(ویا ترکیب) سیگنال از یک فرکانس به فرکانس(های) دیگر را به عهده دارد. اهمیت این عملکرد هم به وضوح در تهیه و تامین فرکانسهای کاری مناسب با پایداری و نویز مطلوب است. میکسر میبایستی: (1 بهرهی تبدیل بالا، که اثرات نویز در طبقات بعدی را کاهش دهد. NF (2 کوچک، که LNA را از داشتن یک بهرهی بالا راحت کند. (3

خطی بودن بالا، که رنج دینامیک گیرنده را بهبود ببخشد و سطوح اینترمدولاسیون² را کاهش دهد. هر کارایی بایستی توسط مصالحه در طراحی میکسر بهدست آید. میکسر سلول گیلبرت با برخی تغییرات در ساختار آن نتایج قابل قبولی برای کاربرد در سیستمهای UWB به دست میدهد.

مقصود ما در این سمینار بررسی ساختارهای مناسب میکسر جهت استفاده در سیستمهای فراپهن باند UWB با استفاده از تکنولوژی CMOS است. برای این منظور ابتدا سیستم های UWB در فصل اول بررسی میگردند. سپس در فصل دوم میکسرهای گوناگون مورد بحث قرار گرفته و کاراییهای آنها مقایسه می شود. در فصل سوم یازده مقالهایی در این زمینه را که در سالهای اخیر طبع رسیده است تک تک بررسی کرده و در انتها در فصل چهارم نتایج به دست آمده و مزایا و معایب هر روش بیان میگردد.

.1 فصل اول

سیستمهای فرا پهن باند (UWB)