Progettazione di sfasatori digitali per sistemi di comunicazione multiuso

Titolo originale:

Design of Digital Phase Shifters for Multipurpose Communication Systems

Contenuto del libro:

Design of Digital Phase Shifters for Multipurpose Communication Systems (Progettazione di sfasatori digitali per sistemi di comunicazione multiuso) mira a coprire una nuova esigenza emergente nella progettazione di sfasatori digitali per i moderni sistemi di comunicazione. Con l'avanzare dei sistemi di comunicazione mobile di nuova generazione, i fasci diretti consentono di risparmiare una notevole quantità di potenza RF e di migliorare l'immunità al rumore. A questo proposito, i circuiti di formazione del fascio, ovvero i variatori di fase digitali, costituiscono parti essenziali degli array di antenne. Pertanto, questo libro è dedicato alla progettazione di sfasatori digitali per vari sistemi di comunicazione.

Ai bei tempi, i requisiti di progettazione dei variatori di fase richiedevano una larghezza di banda ridotta senza vincoli di dimensioni fisiche. Oggi, invece, devono essere compatti e adatti all'implementazione di circuiti integrati su larghissima scala (VLSI) o di circuiti integrati monolitici a microonde (MMIC) con un ampio intervallo di fase (WPR) e un'ampia banda di frequenza (WFB).

Dagli anni '80 l'autore progetta sfasatori digitali per varie applicazioni. Ha iniziato a lavorare con sfasatori a linee caricate, per poi utilizzare accoppiatori a linee di derivazione per ottenere bande di frequenza più ampie. Per ridurre le dimensioni fisiche, ha utilizzato una scala LC simmetrica a 3 elementi basata su configurazioni T o PI. Per ottenere un'ampia banda di frequenza con un'ampia gamma di fasi, l'uso di strutture a reticolo LC è inevitabile. Ultimamente, l'autore ha progettato sfasatori che utilizzano strutture commutate LC ladder e a reticolo sia passa-basso che passa-alto, adatte all'implementazione monolitica. Nel corso della progettazione, sono stati impiegati transistor MOS come elementi di commutazione. Questo libro include diverse nuove topologie di sfasatori digitali, che offrono un'ampia gamma di fasi e un funzionamento a banda larga.

Gli argomenti tecnici trattati nel libro includono: - Concetto di base degli array di antenne - Concetto di bit di fase digitale - Parametri di dispersione per analizzare le prestazioni elettriche dei variatori di fase - Linee di trasmissione come elementi circuitali per la costruzione di variatori di fase pratici - Variatori di fase digitali (DPS) a linea caricata - DPS a sezione T/PI basato su passa-basso - DPS a sezione T/PI basato su passa-alto - DPS a sezione T/PI a 3 elementi LC - DPS a reticolo simmetrico ad ampio intervallo di fase e ampia banda di frequenza.

Per ogni topologia presentata, vengono fornite equazioni di progetto esplicite e vengono sviluppati programmi per valutare le prestazioni elettriche di ciascuna topologia in ambiente MatLab. Si prevede che il lettore sia in grado di progettare e implementare autonomamente le topologie di sfasatori digitali presentate in questo libro.