Perkembangan luar biasa dalam komunikasi mudah alih tanpa wayar dan pengukuran gelombang mikro meningkatkan permintaan untuk ketepatan dan ciri-ciri prestasi peranti tanpa wayar dalam pelbagai frekuensi. Oleh kerana fakta ini, teknik penentukuran termaju dengan ciri-ciri yang lebih baik di reka untuk mengalih ralat yang disebabkan oleh pengukuran. Tesis ini tertumpu pada pembangunan kit penentukuran mengikut piawaian iaitu terus, pantul balik, dan garis (TRL) yang memenuhi keperluan pencirian penguat kuasa dan beroperasi dalam pelbagai frekuensi bermula dari 2.5 GHz hingga 2.57 GHz bagi mengekalkan kelelurusan yang ditetapkan. Reka bentuk kit penentukuran TRL di reka dengan menggunakan perisian reka bentuk termaju (ADS). Rekaan pertama merangkumi dua lapisan papan litar bercetak yang difabrikasi diatas ‘Duroid RO4003’ dengan ketelepan dielektrik 3.38 dan ketebalan 0.813 mm. Sementara itu, reka bentuk papan berbilang lapis kedua di reka pada papan gelombang ‘Laminate Hitachi MCL E-679’ dengan ketelapan dielektrik sebanyak 4.4 dan ketebalan 1.2 mm. Pengesahan reka bentuk dan teknik yang dicadangkan dicapai melalui pengukuran perkakasan. Teknik ini telah dibandingkan dengan teknik konvensional iaitu penentukuran pendek, terbuka, terus dan garis (SOLT) berdasarkan gandaan, S21. Bagi teknik penentukuran SOLT, gandaan penguat kuasa bagi reka bentuk papan dua lapis adalah 24.598 dB dan 24.15 dB, manakala bagi reka bentuk papan berbilang lapis ialah 26.5 dB dan 25.981 dB. Kedua-keduanya telah diukur pada frekeuensi 2.505 GHz dan 2.565 GHz masing-masing. Sebaliknya, dengan kit penentukuran TRL yang dicadangkan, gandaan penguat kuasa untuk reka bentuk papan dua lapis adalah 24.823 dB dan 24.406 dB manakala bagi reka bentuk papan berbilang lapis ialah 27.92dB dan 27.408dB pada 2.505 GHz dan 2.565 GHz. Akibatnya kira-kira 10% peningkatan didapati jika dibandingkan dengan gandaan yang diperolehi dengan teknik penentukuran konvensional. Hasil pengukuran menunjukkan bahawa penentukuran TRL lebih tepat daripada kaedah penentukuran SOLT dimana terdapat peningkatan yang ketara dalam prestasi penguat kuasa. Di samping itu, pelaksanaan teknik ini telah terbukti cekap kerana gandaan dapat ditingkatkan dengan mengurangkan ralat sistematik.
_______________________________________________________________________________________________________
Tremendous development in wireless mobile communication and microwave measurement increase the demand for accuracy and performance characterizations of wireless device over various frequency. Due to this fact, advance calibration technique with better features are developed to remove measurement errors. This thesis focuses on development of Through-Reflect-Line (TRL) calibration standard kit that meets the requirement for power amplifier characterization operating in the range of frequency from 2.5 GHz to 2.57 GHz in order to meet stringent linearity requirement. The design of the TRL calibration kit were performed using Advanced Design System (ADS). The first double layer design was fabricated on Duroid RO4003C with a dielectric permittivity of 3.38 and thickness of 0.813 mm. Meanwhile, the second multilayer design was fabricated on Hitachi MCL E-679 laminated microwave board with dielectric permittivity of 4.4 and the thickness of 1.2 mm. Verification of the proposed design and technique were accomplished through hardware measurement. This technique has been compared with the conventional Short-Open-Load-Through (SOLT) calibration technique in terms of the gain, S21. As for the conventional technique, the PA gain for double layer designs are 24.598 dB and 24.15 dB, while for multilayer design are 26.5 dB and 25.981 dB. Both were measured at 2.505 GHz and 2.565 GHz, respectively. On the other hand, with the proposed TRL calibration kit, the gain of the Power Amplifier for double layer design are 24.823 dB and 24.406 dB while for multilayer design are 27.92dB and 27.408dB at 2.505 GHz and 2.565 GHz. As a result, an improvement of approximately 10% from the conventional calibration technique was achieved. The measurement result indicates that the TRL calibration is more accurate than the SOLT calibration method which significantly improve the performance of the PA. Besides, the implementation of this technique has been proved be efficient as the gain is enhanced by reducing the systematic errors.
Thru reflect line calibration kit for radio frequency power amplifier characterisation / Sofiyah Sal Hamid