Bølgeprober og direksjonelle koblere er rene passive kretser. Dette betyr at de bruker passive komponenter, og dermed ikke har evne til å forsterke signaler. Eksempler på passive komponenter er lyspærer, lysdioder, motstander, motorer, batterier, spoler og kondensatorer. I tillegg kommer for eksempel brytere, vendere, koblingsklemmer, ledninger, transmisjonslinjer og viahull for sammenkobling av de ulike kretselementene avhengig av hva slags teknologi som benyttes. For bølgeproben og den direksjonelle kobleren er det bare viahull, transmisjonslinjer, spoler og kondensatorer som er aktuelle komponenter. Denne diplomoppgaven tar hovedsaklig for seg bølgeprober. Disse konstrueres i GaAs ved bruk av MMIC-teknologi. Ved å plassere en bølgeprobe i nærheten av en bølgeledene struktur(Som i denne oppgaven er en transmisjonslinje i metall to) vil det eletriske feltet(E-feltet) og magnetiske feltet(H-feltet) til den bølgeledene strukturen sette opp strømmer i bølgeproben. Direktivitet og effekt på utgangsportene er de viktigste faktorene for bølgeprobene. Direktivitet er differansen mellom de to utgangsportene. Oppgaven ser også på den direksjonelle kobleren som ble designet i prosjektoppgaven før jul. Denne benytter seg av samme teknologi og har en senterfrekvens på 5.8 GHz. Den direksjonelle kobleren har fire porter; èn inngangsport, èn isolert port og to utgangsporter. Signalet deles likt mellom de to utgangsportene, men det ene signalet er forskyvet $90^{circ}$ i forhold til det andre. For bølgeprobene er hovedfokuset å optimalisere de som allerede er produsert. Det er i alt åtte bølgeprober; en type som går inn i metall null og opp i metall èn(type1) og en type som går inn i metall èn og ned i metall null(type2). De har bredde på 10 um, 20 um, 50 um og 100 um. Optimaliseringen gir bølgeprobene mer gunstige signalverdier på utgangene. Spolene i den direksjonelle kobleren tas også for seg i denne oppgaven. Dette er for å se på kapasitiv kobling mellom spolesegmenter i en spole og på kobling mellom flere spoler. Resultatene brukes for beskrive hvordan spolene bør plasseres når det lages utlegg for blant annet en koblerkrets. Kondensatorene har ingen koblingseffekter som påvirker resten av kretsen, siden disse oppfører seg som idelle komponenter ved 5.8 GHz. De blir dermed ikke analysert. I instrumenteringsdelen blir det tatt for seg måling på laboratorium ved bruk av måleprobestasjon og VNA. Det blir også målt på de allerde produserte bølgeprobene for å kartlegge signalverdiene ved utgangene og for å sammenligne med de simulerte verdiene fra textit{Advanced Design System}(ADS). Det blir også målt på ulike spoler for å se på kapasitiv kobling i spoler og for å analysere kobling mellom spoler. Disse blir også sammenlignet med simulerte resultater fra ADS. Det viser seg at de målte og simulerte verdiene avviker litt fra hverandre. Dette kommer av unøyaktigheter i kalibreringen av måleprobene, og ulike parasittiske effekter knyttet til blant annet kanteffekter på paddene der måleprobene plasseres. De produserte bølgeprobene blir tatt for seg videre i metodedelen for optimalsering. Ved å justere posisjonen til bølgeproben i forhold til den bølgeledene strukturen finnes en posisjon som gir mest gunstige signalerverdier på utgangsportene til bølgeprobene. Det viser seg at det er best å plassere sløyfen til bølgeprobene nær kanten av den bølgeledene strukturen. Dette gjelder for alle de produserte bølgeprobene. Det viser seg også at type1-bølgeprobene jevnt over er de beste bølgeprobene. Disse legges derfor hovedvekt på videre i optimaliseringsprosessen. Resultatene fra simuleringene viser også at de smale bølgeprobene(10 um og 20 um) er de med best direktivitet, mens de brede bølgeprobene(50 um og 100 um) er de med mest gunstig effekt på utgangsportene. Det er ønskelig at effekten ligger opp mot -20dB på port tre på bølgeproben. Effekten på port fire bør være uendelig liten for å gi best mulig direktivitet. Videre er noen av bølgeprobene blitt optimalisert ved å forandre på sløyfebredden og ved å forkorte lederene, som forbinder bølgeprobens sløyfe med utgangsportene. Dette gir enda bedre resultat med tanke på direktivitet og effekt på utgangsportene for noen av bølgeprobene. De optimaliserte bølgeprobene er fullverdige for bruk i for eksempel ulike tilbakekoblingssystemer eller for å lage nøyaktige transistormodeller på en enkel måte.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:ntnu-10520 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Rike, Paal Brokka |
| Publisher | Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for elektronikk og telekommunikasjon, Institutt for elektronikk og telekommunikasjon |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Norwegian |
| Detected Language | Norwegian |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0117 seconds