Denna rapport presenterar en metod som möjliggör bestämning av bredbandiga signalers infallsvinklar. Studien är gjord i Matlab där infallande signaler samplades med ett antal sensorer utplacerade ekvidistant på en rätlinje. Den samplade informationen viktades sedan med konstanter framtagna med en konvex optimeringsrutin för att bilda en vinkelberoende utsignal. Rutinerna testades för insignaler med ett få antal frekvenser och gav för alla testade insgnaler en mycket bra bestämmning av infallsvinklen. Studien visar även att det är möjligt att göra systemet mer robust mot störningar i sensorernas positioner genom att ställa kriterier på den konvexa optimerings rutinen.

In modern digital communication, transmission and reception of information through electromagnetic signals requires digital devices that can process high data rates accurately despite being located in information heavy environments. One type of antenna receiver is the digital antenna array, which can steer its lobes electronically to increase or decrease sensitivity in specific directions. A rather recently developed system is the Wideband Digital Array Receiver, developed at Saab Surveillance in Järfälla and referred to as WiDAR. The implementations and possibilities of WiDAR are broad, but no matter its future applications, calibration is an essential feature to ensure truthful reception of data. Any type of electronic system risks errors due to hardware imperfections. The aim of this thesis is to explore and reduce these errors. Measurements with WiDAR were performed in a manner such that some of the intercepted signals were transmitted from a far away located FM and TV-mast. The data was then used to retrieve weights by calculating their relative transfer function, which were applied to calibrate all channels in the antenna array towards a chosen reference channel. These weights could then be on any accumulated set of data measured by WiDAR with hopes to compensate errors in both phase and magnitude. The results show that reducing errors this way was possible, working slightly better when calibrating phase than calibrating magnitude. If more advanced calibration is deemed necessary, further measurements could be performed to investigate where errors or variations occur by isolating different parts of the system. The calibration method used could be further developed by adding an online calibration procedure, meaning relative transfer functions are calculated in real time when performing measurements.

The ability to control the path a signal takes through microwave circuitry is crucial when designing RF systems. The component that allows for the control of the signal path is called a switch, and it is the microwave component that this thesis will focus on. Switches are widely used in the growing defense and space industries, both of which have strict requirements on their systems. This thesis aims to investigate four switch topologies and compare them to establish which topology is most suitable in high-performance systems where high isolation and wide bandwidths are essential parameters. The different topologies were simulated using Cadence AWR Microwave Studio to evaluate the parameters of interest. Built-in models for PIN diodes were employed to capture the nonlinear nature of the diodes and quantify the linearity of the switches. Measurements of PIN diodes using a spectrum analyzer and a vector network analyzer were used to confirm that the models of the PIN diode resembled the actual characteristics of PIN diodes. Out of the four topologies investigated, the series, shunt, series-shunt and double shunt, it was concluded that the series-shunt topology was most suitable for wideband multiple-throw switches. The double shunt topology was more suitable for SPST switches and narrowband SPDT switches. From this thesis, it will be possible to conclude which topology is most suitable for a particular need and what key design parameters will impact the switch’s performance. / Förmågan att styra vägen en signal tar genom mikrovågskretsar är en avgörande förmåga i konstruktionen av de flesta RF-system. Komponenten som tillåter styrning av signalvägen kallas en omkopplare och är den mikrovågskomponent som detta examensarbete kommer att fokusera på. RFomkopplare kan realiseras på många olika sätt och kan integreras i flera typer av vågledande strukturer såsom mikrostrips, striplines och vågledare. Omkopplingselementen kan realiseras på många sätt, med användning av transistorer och dioder är de mest etablerade sätten. Sådana omkopplare används i stor utsträckning inom försvars- och rymdindustrin som båda har strikta krav på dess komponenter. Avhandlingen syftar därför till att undersöka ett antal switchtopologier och jämföra dessa för att fastställa vilken topologi som är mest lämplig i högpresterande system där hög isolering och breda bandbredder är viktiga parametrar. De olika topologierna simulerades med hjälp av Cadence AWR Microwave Studio för att utvärdera parametrarna av intresse. Den inbyggda modellen för PIN-dioder användes också för att fånga diodernas olinjära natur för att kvantifiera omkopplarnas linjäritet. Mätningar av PIN-dioder med användning av en spektrumanalysator och en Nätverksanalysator gjordes för att bekräfta att modellerna av PIN-dioderna efterliknade PIN-diodernas faktiska beteende. Det fastslogs att series-shunt-topologin var mest lämpad för bredbandsomkopplare med flera utgångar. Dubbel-shunt-topologin var mer lämplig i SPSTomkopplare och i smalbandiga SPDT-omkopplare. Från detta examensarbete kommer det att vara möjligt att dra slutsatser kring vilken topologi som är mest lämplig för ett särskilt behov tillsammans med vilka designparametrar som kommer att påverka omkopplarens prestanda.