Kemunculan piawaian baru dalam sistem komunikasi tanpa wayar telah menarik minat dalam pembangunan pengayun kawalan-voltan. Dalam disertasi ini, pengayun kawalan-voltan hingar fasa rendah yang menggunakan penyalun gelang belah mikrojalur telah dicadangkan. Penyalun yang dicadangkan mempunyai ciri penolakan jalur yang tajam, faktor-Q yang tinggi dan hingar fasa yang rendah. Jadi, ia sesuai untuk digunakan dalam pengayun kawalan-voltan ini. Pengayun kawalan-voltan ini mengandungi satu alat aktif, iaitu ATF 36077, satu GaAs pHEMT daripada syarikat “Avago Technologies”, diod varaktor, tatasusunan pengayun gelang belah dan garis mikrojalur yang mempunyai pemalar dielektrik 3.38 dan ketinggian 0.813 mm. Fokus projek ini ialah dalam rekabentuk dan simulasi penyalun gelang belah dan pengayun kawalan-voltan yang paling optima di mana keputusan yang dijangka mempunyai factor-Q yang tinggi, hingar fasa rendah dan kuasa keluaran yang tinggi. Perbandingan telah dibuat antara keputusan simulasi perisian dan ukuran perkakasan untuk pengayun kawalan-voltan dan penyalun gelang belah. Di samping itu, perbandingan juga dibuat untuk kesan pembatasan teknologi fabrikasi ke atas keputusan yang didapati. Simulasi yang menggunakan perisian Keysight’s ADS dan CST Microwave Studios telah dibuat untuk meneliti bagaimana ciri-ciri satah (2D) dan 3D akan berkait dengan prestasi rekabentuk ini. Pengayun kawalan-voltan yang dicadangkan dalam projek ini mempunyai hingar fasa -94.79 ~ -94.42 dBc/Hz pada 100 kHz jarak frekuensi daripada frekuensi ayunan dalam julat penalaan 2 ~ 2.32 GHz dengan kuasa keluaran -8.73 dBm atau lebih kurang 0.1 mW.
_______________________________________________________________________________________________________
The emerging of new standards in wireless communication system has attracted interests in the development of voltage-controlled oscillator (VCO). In this dissertation, the low phase noise voltage-controlled oscillator using the microstrip split ring resonator (SRR) is presented. Since the proposed resonator is able to provide a sharp band reject characteristic, a high Q-factor and a low phase noise design is realizable for the VCO. The SRR VCO consists of an active device of ATF 36077, a GaAs pHEMT from Avago Technologies, varactor diode, SRR arrays and microstrip line with dielectric constant of 3.38 and height of 0.813 mm. Specifically, this project focuses on designing and modeling of optimum performance split ring resonator and voltage-controlled oscillator where the expected result will be high Q-factor, low phase noise and high output power. Comparisons have been made between software simulation and hardware measurement results of SRR and VCO as well as the effect of limitation of fabrication technique towards the output. Simulations of using Keysight’s ADS and CST Microwave Studios have been done in order to observe the effect of planar (2D) and 3D characteristics on the performance of the design. The proposed VCO has presented the phase noise of -94.79 ~ -94.42 dBc/Hz @ 100 kHz frequency offset in the tuning range of 2 ~ 2.32 GHz with an output power of -8.73 dBm or approximately 0.1 mW.
Design of split ring resonator voltage-controlled oscillator for front-end software defined radio application / Chan Chee Wei