توصيفگر ها :
نوسانساز , نويز فاز , باند-X , بازخورد
چكيده فارسي :
نويز فاز بهعنوان يكي از فراسنجهاي كليدي در عملكرد نوسانسازها، تاثيرات مخربي نظير تداخل بين كانالي، كاهش حساسيت گيرنده، كاهش دقت در سيستمهاي راداري و خطا در ارتباطات ديجيتالي به همراه دارد. از اينرو كاهش آن اهميت بالايي دارد.
در اين پاياننامه، به طراحي و شبيهسازي يك نوسانساز با نويز فاز كم در باند X-پرداخته شده است. هدف اصلي، دستيابي همزمان به نويز فاز مطلوب و توان خروجي مناسب با يك طراحي نوآورانه است. در ابتدا، مدلهاي مختلف نويز فاز مانند مدلهاي ليسون، حاجي ميري و دمير مورد بررسي قرار گرفتهاند.
با توجه به سادگي محاسبات و دقت مناسب، مدل ليسون بهعنوان پايهي تحليل انتخاب شد. سپس دو پيكربندي نوسانساز شامل ساختارهاي مقاومت منفي و بازخوردي، با استفاده از ترانزيستورهاي NE3210S01و BFP840FESD تحليل و مقايسه گرديدهاند. در بخش نهايي، نوسانساز در بسامد 10GHz طراحي شده است. بهطوريكه مقدار نويز فاز در بسامد ورنهاد 1MHz برابر با -150.5dBc/Hz و در بسامد ورنهاد 100kHz برابر با -130.52dBc/Hz بهدست آمد. همچنين، مقدار حذف هماهنگ دوم برابر با -31.1dB حاصل گرديد و ابعاد مدار نيز كاهش يافت. در مجموع، نتايج بهدستآمده نشاندهندهي كارايي بالاي روش پيشنهادي در طراحي نوسانسازهاي دقيق براي كاربردهاي باند X است.
چكيده انگليسي :
Phase noise is one of the key parameters in oscillator performance, causing detrimental effects such as inter-channel interference, reduced receiver sensitivity, decreased accuracy in radar systems, and errors in digital communications. Therefore, its reduction is of great importance. In this thesis, the design and simulation of a low-phase-noise oscillator in the X-band are presented. The main objective is to simultaneously achieve desirable phase noise and sufficient output power through an innovative design.First, various phase noise models, such as Leeson’s, Hajimiri’s, and Demir’s models, were examined.
Due to computational simplicity and adequate accuracy, Leeson’s model was selected as the basis for analysis.Then, two oscillator configurations negative resistance and feedback-based structures were analyzed and compared using NE3210S01 and BFP840FESD transistors. In the final section, the oscillator was designed for a frequency of 10GHz, achieving a phase noise of -150.50dBc/Hz at a 1MHz offset frequency and -130.52dBc/Hz at a 100kHz offset frequency. Additionally, the second harmonic suppression reached -31.1dB, and the circuit size was reduced. Overall, the obtained results demonstrate the high efficiency of the proposed method in designing precise oscillators for X-band applications.