Projektowanie cyfrowych przesuwników fazowych dla wielofunkcyjnych systemów komunikacyjnych

Oryginalny tytuł:

Design of Digital Phase Shifters for Multipurpose Communication Systems

Zawartość książki:

Projekt cyfrowych przesuwników fazowych dla wielozadaniowych systemów komunikacyjnych ma na celu zaspokojenie nowych potrzeb w zakresie projektowania cyfrowych przesuwników fazowych dla nowoczesnych systemów komunikacyjnych. Wraz z rozwojem systemów komunikacji mobilnej nowej generacji, ukierunkowane wiązki pozwalają zaoszczędzić znaczną ilość mocy RF i poprawić odporność na zakłócenia. W związku z tym obwody formowania wiązki, a mianowicie cyfrowe przesuwniki fazowe, stanowią istotne części macierzy antenowych. Dlatego też niniejsza książka poświęcona jest projektowaniu cyfrowych przesuwników fazowych dla różnych systemów komunikacyjnych.

W dawnych dobrych czasach wymagania projektowe przesuwników fazowych wymagały wąskiego pasma bez ograniczeń fizycznych. Obecnie muszą one być kompaktowe i odpowiednie dla układów scalonych o bardzo dużej skali integracji (VLSI) lub mikrofalowych monolitycznych układów scalonych (MMIC) z szerokim zakresem faz (WPR) i szerokim pasmem częstotliwości (WFB).

Od lat 80-tych autor projektuje cyfrowe przesuwniki fazowe do różnych zastosowań. Zaczął pracować z przesuwnikami fazowymi z obciążonymi liniami, a następnie zastosował sprzęgacze rozgałęzione, aby uzyskać szersze pasma częstotliwości. W celu zmniejszenia rozmiaru fizycznego zastosował 3-elementową symetryczną drabinkę LC opartą na konfiguracjach T lub PI. Aby uzyskać szerokie pasmo częstotliwości z dużym zakresem faz, nieuniknione jest zastosowanie struktur sieci LC. Ostatnio autor zaprojektował przesuwniki fazowe wykorzystujące zarówno nisko-, jak i wysokoprzepustowe drabinki LC oraz struktury przełączane oparte na siatce, które nadają się do monolitycznej implementacji. W trakcie projektowania tranzystory MOS zostały wykorzystane jako elementy przełączające. Niniejsza książka zawiera kilka nowatorskich topologii cyfrowych przesuwników fazowych, które zapewniają szeroki zakres fazowy i szerokopasmowe działanie.

Tematy techniczne omówione w książce obejmują: - Podstawowa koncepcja matryc antenowych- Koncepcja cyfrowego bitu fazowego- Parametry rozpraszania do analizy wydajności elektrycznej przesuwników fazowych- Linie transmisyjne jako elementy obwodu do budowy praktycznych przesuwników fazowych- Cyfrowe przesuwniki fazowe z obciążoną linią (DPS)- Niskoprzepustowy oparty na sekcji T/PI DPS- Wysokoprzepustowy oparty na sekcji T/PI DPS- 3-elementowy LC T/PI DPS- Szeroki zakres faz, szerokie pasmo częstotliwości Symetryczny DPS oparty na kratownicy.

Dla każdej przedstawionej topologii podano jawne równania projektowe, a programy do oceny wydajności elektrycznej każdej topologii zostały opracowane w środowisku MatLab. Oczekuje się, że czytelnik będzie w stanie samodzielnie zaprojektować i wdrożyć topologie cyfrowych przesuwników fazowych przedstawione w tej książce.