وبلاگ

«
 
 
از زمانی که خطوط مایکرواستریپ در مایکرویو به کار رفت ، دیده می شد که مقداری از توانی
 
که به خط وارد می شود به صورت تشعشع تلف می شود .  به همین دلیل ساختار آنتن
 
مایکرواستریپ ابداع گردید .
 
نخستین تحقیقات در زمینه آنتن مایکرواستریپ ( مدار چاپی ) در آمریکا توسط Deschamps در سال . 1953 و در فرانسه Baissiont و Gutton در سال 1955 منتشر گردید .
اما عملاً زمان زیادی حدود 20 سال طول کشید تا در سال 1970 توسط Mowell و Munson
 
اولین آنتن ساخته شد که به مرور زمان با تحقیقات زیادی که در مورد آرایه های این نوع آنتن
 
انجام گرفت انواع مختلفی از آنها بدست آمده است . بعضی از انواع این آنتن ها نظیر دی پل چاپی .
 
شکافی چاپی ، دی پل خم شده چاپی قبل از طرح ایده آنتن های مدار چاپی ساخته شده بودند .
 
سپس با عنوان شدن این موضوع آنتنهای بالا نیز با کمی تغییر در این ساختار به کار گرفته شدند .
 
آنتنهای مایکرواستریپ با توجه به مزایای زیادی مانند قیمت پایین سازگاری با مدارات چاپی وزن و
 
حجم کم ، ساخت آسان ، باعث شده که به مرور زمان کاربردهای فراوانی در میان آنتنهای
 
مایکروویو داشته باشد .
 
آنتنهای مایکرواستریپ نسبت به آنتنهای دیگر مزایای زیادی دارند . مزایای اصلی آن عبارتند
 
از :
 
-1 به دلیل نازك بودن قطر این آنتن می تواند به راحتی بر روی بدنه هواپیما و ماهواره یا
 
موشک نصب شود .
 
-2 سطح مقطع پراکندگی آن کم است .
 
-3 با تغییر محل تغذیه می توان پلاریزاسیونهای مختلف خطی ، دایره ای راست گرد و چپ
 
گرد را بوجود آورد .
 
-4 حجم کم و وزن کم این نوع آنتن
 
-5 هزینه ناچیز ساخت این آنتنها به طور انبوه
 
-6 این نوع آنتن با چند فرکانس کار ( ( Dual frequency قابل ساخت است .
 
-7 به دلیل سازگاری با مدارات مخابراتی و قابلیت ساخت این نوع آنتن روی بردها ، مجموعه
 
مدارها و آنتن را در یکجا می توان جمع نمود
 
-8 خط تغذیه و شبکه تطبیق همزمان با ساخت آنتن قابل ساخت می باشد .
 
این مزایا باعث گردیده که کاربرد این نوع آنتن در رنج فرکانس 100MHz  –  50GH z
 
گسترش یابد .
 
اما این آنتنها دارای محدودیت های اساسی نیز می باشند که از مهمترین آن می توان به
 
پهنای باند باریک آن اشاره کرد . این پهنای باند به فاصله بین المان تشعشع کننده و صفحه زمین
 
وابسته است . هر چه فاصله کمتر باشد پهنای باند نیز کمتر خواهد بود .
 
توان تشعشعی آنتن مایکرواستریپ ارتباطی به ضخامت لایه عایق ندارد و مستقل از آن می
 
باشد . یکی دیگر از محدودیت های مهم این نوع آنتنها تلفات خطوط تغذیه است . شبکه تغذیه این
 
نوع آنتنها معمولاً همراه با المان تشعشع کننده بر روی لایه عایق چاپ می شوند . که باعث افزایش
 
تلفات توان می گردد .
 
انتقال و تلف شدن توان به علت وجود امواج سطحی در لایه عایق از یک خط به خط دیگر
 

یکی از محدودیت ها و عیوب آنتن مایکرو استریپ می باشد .
 
به طور کلی می توان معایب آنتن مایکرو استریپ را به صورت زیر خلاصه کرد :
 
-1 محدودیت و داشتن حداکثر گین قابل دسترس از آنتن در حدود 20dB
 
-2 پهنای باند باریک
 
-3 بین خط تغذیه و تشعشع کننده ، ایزولاسیون کمی وجود دارد .
 
-4 توان خروجی پایین .
 
-5 تلفات بالا که در نتیجه باعث کاهش گین می شود .
 
-6 تحریک شدن امواج سطحی .
 
کلیات
 
هدف :
 
با توجه به مزایای آنتنهای مایکرو استریپ که در مورد آنها بحث شد از قبیل حجم کم
 
سادگی ساخت قیمت پایین کاربرد بسیار گسترده ای در صنایع نظامی و تجاری پیدا کرده است از
 
این رو در سالیان اخیر تحقیقات بسیار زیادی در ساخت انواع مختلف آنتنهای مایکرو استریپ
 
صورت گرفته است و در حال حاضر شاهد تنوع بسیار زیادی از نظر ساختمان و نوع کاربرد آن
 
هستیم .
 
یکی از کاربردهای آنتن مایکرو استریپ که مورد علاقه دانشمندان واقع گردیده ارسال
 
امواج مایکرو ویو با پلاریزاسیون دایروی است که مطالعات وسیعی جهت حصول این امر بر روی
 
پچهای دایروی و مربعی صورت پذیرفته و مقالات زیادی در این زمینه موجود می باشد. متاسفانه
 
مقالات بسیار اندکی برای ایجاد پلاریزاسیون دایروی با پچ مثلثی در مجلات معتبر دنیا می توان
 
یافت .
 
با توجه به این که مشخصه پچهای مثلثی تقریبا شبیه به پچهای مربعی بوده و اندازه آن
 
کوچکتر از پچهای مربعی است در اینجا سعی شده رفتار این پچ جهت تولید پلاریزاسیون دایروی
 
با یک استاب باند عریض بر روی یکی از اضلاع و تنها با بهره گرفتن از یک نقطه برای تغذیه مطالعه
 
شود.
 
پیشینه تحقیق :
 
همانطور که در بالا ذکر گردید تحقیقات بسیار معدودی بر روی پچهای مثلثی یک سو
 
تغذیه برای ایجاد پلاریزاسیون دایروی انجام گرفته است. اولین مطالعات برای این منظور توسط
 
آقای Suzuki ارائه شده است . گردیده و سپس تاثیر استاب جدید بر روی نسبت محوری , نقطه تطبیق و سایر
 
مشخصه های آنتن مایکرو استریپ بررسی شده است .
 
روش های مختلفی برای بررسی آنتنهای مایکرو استریپ و بدست آوردن مشخصه های آنها
 
وجود دارد. یکی از این روشها استفاده از روش عددی اجزا محدود می باشد بنابر این ابتدا آنتن با
 
استفاده از نرم افزار Ansoft HFSS شیبه سازی شده و سپس مشخصات آنتن ساخته شده را با
 
نتایج بدست آمده از شبیه سازی مقایسه کرده ایم.
 
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

:
 
اخیرا کاربرد وسیع باند فرا پهن، نظر گروه کثیری از دانشمندان را به طراحی یک مدار واحد با خصوصیات عالی جلب کرده است. گسترش سریع تکنولوژی های دیجیتال و نیمههادی عاملی برای اسـتفاده وسـیع از طیفهای پهن و عریض شده است . روش های مختلفی از مدولاسیون و حاملهای بانـد پهـن ارایـه شـده است .
انتخاب سیگنال باند فرا پهن و مدولاسیون آن، به قابلیت استفاده ، سادگی و هزینه کم بـرای یـک کانـال بدون سیم ارتباطی شامل همه مراحل پردازش سیگنال ، بستگی دارد. کانال ممکن است محدودیت هـای دیگری را هنگام عبور سیگنال به ما تحمیل کند.
 
اساسا هر سیستم باند فراپهن از قسمتهای زیر تشکیل شده است.
 

• فرستنده: در حال حاضر حجم گستردهای از پردازش اطلاعات به صورت دیجیتالی صورت می-گیرد که در آن از پالسهایی با دو سطح بالا و پایین استفاده میشود. یک مولد سیگنال با توان پایین اطلاعات دیجیتال را به پالسهای متوالی تبدیل میکند یا به اصطلاح مدوله میکند. برای این منظور از مدولاسیونهای مختلفی از جمله مدولاسیون مکان پالس و مدولاسیون دامنه پالس و … استفاده میشود. سپس سیگنال حاصل به مولد/تقویت کننده سیگنال توان بالای خروجی میرود. در بعضی فرستنده های باند فرا پهن از مولد توان بالا استفاده میشود بدین معنی که سیگنال پالسی ایجاد شده توسط بخش توان پایین با روشن و خاموش کردن ترانزیستورهای مولد مشابه همین پالسها را با توان بسیار بالا در خروجی ایجاد میکند. در بعضی فرستنده های دیگر نیز ممکن است مشابه سیستمهای رایج باند باریک از همان تقویت کننده های توان بالا برای تقویت سیگنال پالسی استفاده شود.

• آنتن (گیرنده/فرستنده): آنتن در فرستنده در حقیقت پذیرای پالسهای بسیار باریک فرستنده میباشد بدین معنی که یک جریان لحظهای بسیار زیاد به آنتن فرستاده میشود. در گیرنده آنتن

 
مانند بقیه سیستمهای باند باریک عمل میکند. ضمنا آنتن ممکن است باعث افت انتشار و
 
اعوجاج نیز شود.
 

• گیرنده: در ابتدا گیرنده سیستم باند فراپهن مانند سایر سیستمهای باند باریک با پهنای باند فراپهن سیگنال پالس دریافت شده به وسیله آنتن را توسط تقویتکننده کم نویز و فیلتر تقویت و فیلتر کرده و سپس آن را دمدوله و اطلاعات ارسال شده را استخراج میکند.

 
بعضی فاکتورها مثل تنظیم فرکانس و امکان تداخل میان سیستمهای باند فرا پهـن و سسـیتمهـای بانـد باریک دیگر باید به خوبی مد نظر قرار گیرند. واضح اسـت کـه اسـتفاده از حامـل هـارمونیکی سیسـتم را
 
پیچیده تر میکند. به واسطه افزایش سرعت حالتهای گذرای High-Low میتوان حالتهـای گـذرای
 
کوتاه را مستقیماً در فضا پراکنده کرد . و حامل هارمونیکی را حذف کرد . اما بعضی کارها از جمله شکل-
 
دهی و بحثهای مربوط به توان ضروری است .
 
طبق گزارش FCC باند فرکانسی 3.1-10.6GHz به UWB اختصاص یافته است. تکنولوژی باند فرا پهن فرصت خوبی را برای نرخ اطلاعات خیلی بالا برای خطوط ارتباطی گیگا بایت ، با سرویس بی سـیم ارایـه
 
می دهد.مقررات FCC ، چگالی طیفی توان مـاکزیمم را دربانـد 3.1-10.6GHz ، روی -41.3 dBm/MHz
 
محدود می کند.
 

در گیرنده ی UWB ، تقویت کننده کم نویز توسط یک یا چند طبقه گـین بدسـت مـی آیـد. بنـابر ایـن نمایش نویز گیرنده به عدد نویز و بهره توان تقویت کننده کم نویز بستگی دارد.
 
در گیرنده UWB ، بر خلاف عملکرد در باند باریک ، تقویت کننده کم نویز یک بلـوك بحرانـی اسـت کـه
 
سیگنال های ضعیف را از کل باند UWB می گیرد و آنها را با نسبت سیگنال به نـویز خـوب تقویـت مـی کند. بعلاوه بهره توان بالا و یکنواخت ، تطبیق امپدانس ورودی و عدد نویز مناسب در کل بانـد فرکانسـی
 
UWB مورد نیاز است.
 
تاریخچه :
 
ریشه پیدایش تکنولوژی باند فراپهن به سالهای 1960 بر میگردد . زمانی کـه کارهـایی در زمینـه الکترومغناطیس بعد زمانی انجام میشد . البته در عمل ریشه باند فراپهن به سالهای 1890 زمانی
 
که مارکنی از جرقه برای انتقال اطلاعات استفاده کرد، بر میگردد. باند فراپهن ابتدا برای کـاربرد-
 
های نظامی به کار برده شد و کاربرد اولیه آن در رادارها بود .
 
ولی بعداً در سال 1998 توسط FCC جنبه تجاری پیدا کرد . واژه باند فراپهن یـا همـان UWB
 
توسـط (DARPA)Defense Advanced research Projects Agency در مطالعـات راداری در سال 1990 بوجود آمد. این واژه در حقیقت برای ایجاد تمایز بین رادارهای مرسوم اولیه و رادارهای با شکل موجهای پالس کوتاه با پهنای باند نسبتا بزرگتر (بزرگتر از ( %25 تعریـف شـد.
 
اولین کارهای بنیادی مربوط به سیستمهای ارتباطی باند فراپهن مربوط به تکنولـوژی پـالس بانـد پایه در سال 1973 میباشد .
 
در اوایل پیدایش ، باند فراپهن به نامهای Carrier free ، باند پایـه یـا ضـربه رایـج بـود کـه در
 
حقیقت بیانگر این نکته بود که تولید سیگنال نتیجه یک پالس با Rise time بسـیار سـریع و یـا یک ضربه میباشد که یک آنـتن بانـد پهـن را تحریـک مـیکنـد. در اوایـل سـال 2002 مـیلادی تکنولوژی فراپهن باند برای کاربردهای تجاری تصویب شد. این تکنولوژی جدید شیوه جدیـدی در ارتباطات بدون سیم ابداع کرد که همان استفاده از حوزه زمان به جای حوزه فرکانس بود.
FCC پهنای باند -10dB یک سیگنال فراپهن باند را بزرگتر از %25 فرکانس مرکزی یا بزرگتر از
 
1/5 گیگاهرتز تعریف کرد. چندین دهه بود که فراپهن باند در زمینه های راداری بکار میرفت، امـا با تصویب یک آیین نامه جدید، کاربرد باند فراپهن در مخابرات بدون سیم در پهنای باند فرکانسـی
 
3/1 گیگاهرتز تا 10/6 گیگاهرتز آشکار شد.
 
فصل اول
 
 
سیستمهای باند فرا پهن
 
 
فصل اول: سیستمهای باند فرا پهن
 
 
فراپهن باند در مقایسه با باند باریک
 
باند فراپهن (UWB) تنها یک نام است که به بعضی تکنیکهای سیگنالینگ که کاملا بـا سیسـتمهای بانـد
 
باریک مثل شبکه بی سیم محلی WLAN یا Bluetooth متفاوت هستند داده شده است. همـانطور کـه از نام آن نیز پیداست، این سیستم نیازمند پهنای باند بسیار زیاد در ارتباطات میباشد. این تکنولوژی اخیـرا پس از تخصیص پهنای باند 3/1 گیگاهرتز تا 10/6 گیگاهرتز به آن ، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
 
همانطور که میدانیم در سیستمهای باند باریک از یک IF برای مدوله کردن یک سیگنال حامل اسـتفاده میشود. بنابراین با این عمل یک چگالی طیف توان بالا و بسیار باریک ایجاد مـیشـود. در مقابـل در بانـد فراپهن از یک تکنولوژی بسیار ابتدایی بر مبنای فرستادن پالسهایی از انرژی به گیرنده استفاده مـیشـود.
 
در این روش تنها این پالسها که پالسهای مونوسیکل نامیده میشوند فرستاده میشـوند و مدولاسـیون بـا تغییر وقفه بین پالسها در آن اعمال میشود؛ از این رو میتوان ایـن مدولاسـیون را مدولاسـیون موقعیـت
 
پالس (pulse position) نامید. بنابراین هیچ حامل RF یا بـالا بـردن فرکانسـی (upconversion) وجـود ندارد و پالسها در فرکانس باند پایه مدوله میشوند. این بدین معنی است کـه در مقایسـه بـا سیسـتمهای باند باریک فرکانس باند پایه بسیار بالاتر میباشد.
پهنای باند سیستم های باند فرا پهن به گونه ای اختصاص داده می شوند که حتی الامکان با سیستم های
 
باند باریک از جمله 802.11b/g در باند (2.4GHz) ISM تداخل نداشته باشد امـا همـانطور کـه در شـکل
 
(1) مشاهده می شود، این سیستم ها به ناچار بـا سیسـتم هـای 802.11a در فرکـانس 5.2GHz تـداخل
 
دارند. برای جلوگیری از این تداخل، از یک فیلتر میان نگذر در فرکانس 5.2GHz در فرستنده های باند فرا پهن استفاده می شود.
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

:
 
مخابرات UWB برای اولین بار در دههی 1960 معرفی شد و برای رادار، حسگر، مخابرات نظامی و کاربردهای زیست شناسی در 20 سال بعد از آن به کار رفت. در سال 2002، FCC1 رنج فرکانسی 3.1~10.6GHz را برای کاربردهای UWB باز کرد و توان انتقال آنرا به -41.3dBm محدود کرد، بدین معنا که سیستم های UWB روی فراهم کردن: توان کم، قیمت کم و عملکرد باند وسیع در مساحت کوتاه تمرکز کردند. در مقایسه با کاربردهای باند باریک طراحی المانها در سیستمهای UWB
بسیار متفاوت و چالشساز است.
 
یکی از المانهای مهم در گیرنده های UWB میکسرها هستند. میکسرها برای تبادل اطلاعات بین تعداد زیادی کانال مشابه UWB RF و از طریق آنتنها نقش کلیدی دارند. میکسر، در واقع یک مبدل فرکانس است که در مدارات مخابراتی وظیفه تبدیل(ویا ترکیب) سیگنال از یک فرکانس به فرکانس(های) دیگر را به عهده دارد. اهمیت این عملکرد هم به وضوح در تهیه و تامین فرکانسهای کاری مناسب با پایداری و نویز مطلوب است. میکسر میبایستی: (1 بهرهی تبدیل بالا، که اثرات نویز در طبقات بعدی را کاهش دهد. NF (2 کوچک، که LNA را از داشتن یک بهرهی بالا راحت کند. (3
 
خطی بودن بالا، که رنج دینامیک گیرنده را بهبود ببخشد و سطوح اینترمدولاسیون2 را کاهش دهد. هر کارایی بایستی توسط مصالحه در طراحی میکسر بهدست آید. میکسر سلول گیلبرت با برخی تغییرات در ساختار آن نتایج قابل قبولی برای کاربرد در سیستمهای UWB به دست میدهد.
 
مقصود ما در این سمینار بررسی ساختارهای مناسب میکسر جهت استفاده در سیستمهای فراپهن باند UWB با بهره گرفتن از تکنولوژی CMOS است. برای این منظور ابتدا سیستم های UWB در فصل اول بررسی میگردند. سپس در فصل دوم میکسرهای گوناگون مورد بحث قرار گرفته و کاراییهای آنها مقایسه می شود. در فصل سوم یازده مقالهایی در این زمینه را که در سالهای اخیر طبع رسیده است تک تک بررسی کرده و در انتها در فصل چهارم نتایج به دست آمده و مزایا و معایب هر روش بیان میگردد.
 
 
.1 فصل اول
 
سیستمهای فرا پهن باند (UWB)
 
1.1   تاریخچه
 
در طول دهه های اخیر پیشرفت سریع ارتباطات باعث ایجاد تقاضا برای قطعات بهتر و ارزانتر و همچنین تکنولوژی های پیشرفتهتر شده است. افزایش تقاضا برای انتقال سریع و افزایش نرخ اطلاعات در عین مصرف کم توان تاثیرات شگرفی را بر تکنولوژی ارتباطات ایجاد کرده است. در هر دو بخش مخابرات بیسیم وسیمی این گرایش منجر به استفادهی هرچه بیشتر از مدولاسیونهایی با استفادهی بهینهتر از طیف فرکانسی ویا افزایش پهنای کانالها گشته است. این روشها به همراه روش های مهندسی برای کاهش توان، به منظور تولید تراشههای ارزان و با مصرف توان کم در صنعت استفاده می شود.
 
افزایش وگسترش استانداردها نه تنها باعث شده که سیستمها با طیفهای شلوغتری از لحاظ فرکانسی روبرو باشند بلکه باعث شده است تا سیستمها به سوی چند استاندارده بودن سوق داده شده و قابلیت انطباق با استانداردهای مختلف را داشته باشند. در حقیقت این پیشرفت تکنولوزی منجر به طراحی و تولید دستگاه هایی شده است که قابلیت کارکرد در باندهای وسیعتری را داشته باشند، مانند تکنولوژی فرا پهن باند . (UWB)
 
تکنولوژی فرا پهن باند (UWB) به شیوهی کاملاً متفاوتی از سایر تکنولوژی ها از باند فرکانسی استفاده میکند. این سیستمها از پالسهای باریک و پردازش سیگنال در حوزهی زمانی برای انتقال اطلاعات استفاده میکنند، بدین صورت سیستم های فرا پهن باند (UWB) قادرند در بازهی زمانی مشخص اطلاعات بیشتری را نسبت به سیستمهای قدیمیتر منتقل کنند زیرا حجم انتقال اطلاعات در سیستمهای مخابراتی به صورت مستقیم با پهنای باند تخصیص یافته و لگاریتم (Signal to SNR Noise Ratio) متناسب است.
 
میتوان گفت که اولین سیستم بیسیم که توسط گاگلیرمو مارکونی در سال 1987 نمایش داده شد، خصوصیات رادیوی فراپهنباند را دارد. اولین فرستنده های جرقهای مارکونی فضای زیادی از طیف را از فرکانسهای بسیار پایین تا فرکانسهای بالا را اشغال می کردند. همچنین این سیستمها به طور غیراتوماتیک از پردازش زمان استفاده مینمودند. چون کد مورس توسط اپراتورهای انسانی ارسال و دریافت می شد .
 
پایه و اساس سیستمهای نوین فراپهنباند در دهه 80 توسط راس و با کار انجام شده در مرکز تحقیقاتی Sperry بنیان گذاشته شد. تأکید بر استفاده از UWB به عنوان یک ابزار تحلیلی برای کشف خصوصیات شبکه های مایکروویو و خصوصیات ذاتی مواد بود. این تکنیکها به طور منطقی گسترش یافتند تا تحلیل و تولید تجربی المان های آنتن را انجام دهند. موفقیتهای اولیه باعث تولید سیستمی خانگی شد تا خصوصیات پاسخ ضربه اهداف یا موانع را اندازه گیری کند.
 
این رویکرد استفاده از رادارهای کوتاهبرد، نیاز به محفظه بدون انعکاس برای مطالعه اهداف رادار را برطرف کرد، زیرا انعکاسهای ناخواسته از دیوارها و سقفها را میتوان با تکنیک های گیت زمانی حذف کرد. استفاده از UWB، و تکنیکهای پردازش حوزه زمان آن، نیاز بزرگی را در اوایل دوره ظهور
 
کامپیوتر برطرف کرد. مدارهای منطقی پرسرعت، در حد نانو ثانیه در اواخر دهه 60 و اوایل دهه 70،

 
دستیابی به سرعتهای بالاتر را ممکن ساخت. ولی لازم بود که حجم زیادی از اطلاعات میان پردازنده اصلی کامپیوتر و تجهیزات ورودی و خروجی متعدد منتقل شود. این مشکل با تکنیک های پردازش حوزه زمان و ارسال چندین سیگنال روی خط ارتباطی حل شد. تکنیک فوق توسط راس و همکارانش اختراع و به ثبت رسید. این اختراع عاملی کلیدی در مخابرات UWB گردید. از این مرحله تا ایجاد مخابرات بیسیم UWB راه زیادی نیست.
 
پیشرفتهای دیگر در دههی 70 باعث پیدایش اصول لازم برای توصیف و تولید کامل رشته الکترومغناطیس حوزه زمان شد. در دهه های 80 و 90، الکترومغناطیس حوزه زمان به مخابرات بیسیم و به خصوص مخابرات راه نزدیک و محیط های چند مسیره و متراکم اعمال میشد. شاتز این کاربری را با جزئیات بیان کرده و مزایا و معایب آن را شناخته است. او نشان داد که میتوان تعداد زیادی از این سیستمها را در یک مکان به کار انداخت و سیگنالهای پهنباند به مراتب بیشتر از سیگنالهای باریکباند نسبت به آثار مخرب چندمسیری مصونیت دارند.
 
یکی از کاربردهای بالقوه مخابرات UWB ارائه خدمات به کاربرهای متعدد در محیطهای چندمسیره است، ولی چالش سیستم، همزیستی آن در طیف رادیویی شلوغ فعلی است. مزایای این سیستم ممکن است بر معایب آن نچربد، و شاید دیگر روش های بی سیم در محیطهای چند مسیره و متراکم به خوبی روش فوق کار کنند. دیگر کاربرد مهم روش فوق در حسگرها است، مثلا رادارهای تفکیک بالا و کوتاهبرد. این کاربرد نیاز بسیار کمتری به پردازش سیگنال دارد و مدارهای الکترونیکی بسیار سادهتری نیز دارد ولی به اندازهی دیگر سیستمهای پیچیده مخابراتی جلب توجه نکرده است.
 
یکی از اولین کاربردهای آن، رادارهای نفوذ در زمین بود. در سال 1974، موری، یک رادار به نام خود ثبت کرد که به دلیل استفاده از باند بسیار پهنی از فرکانسها، میتوانست حدود یک تا چند متر در زمین نفوذ کند. این امتیاز بعدها باعث یک موفقیت تجاری شد.
 
UWB  1.2 در قوانین FCC1
 
در سال 2002، FCC رنج فرکانسی 3.1~10.6Ghz را برای کاربردهای UWB باز کرد و در اولین گام FCC توان خروجی سیستمهای UWB را به -41.3dBm/MHz محدود کرد، این محدودیت این امکان را برای سیستم های UWB ایجاد میکند که بدون اینکه توان سیگنال خروجی آنها توسط سیستمهای باند باریک مجاور احساس شود از پهنای باند وسیعی برای انتقال اطلاعات خود استفاده کنند. محدودیتهایی که برای توان انتشار این سیستمها ایجاد شد ، عمدتاً محدودیتهایی بودند که برای حفاظت از سیستم GPS و سایر سیستمهای دولتی که در باند فرکانسی 690MHZ~1610MHz
 
کار میکنند مطرح شده بود. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است این ماسک توان همچنین
 
برای سایر سیستمهای دولتی که عملکرد آنها در فاصلهی 3.1GHz~10.6GHz یعنی باندی که برای کاربرد داخلی UWB تعریف شده است نیز کاربرد دارد.
 
شکل -1 طرح ماسک توان برای سیستم UWB بر حسب فرکانس
 
بنا به تعریف FCC پهنای -10dB یک سیگنال UWB بزرگتر از %25 فر کانس مرکزی یا بزرگتر
 
از 1.5GHz میباشد. سیستمهای فرا پهن باند با عرض باند بیش از 7GHz در بازه فرکانسی 3.1GHz~10.6GHz با سطح توان مجاز -41.3dBm/MHz فعالیت میکنند. هر کانال رادیویی در این سیستمها بسته به فرکانس مرکزی خود میتواند عرض باندی بیش از 500MHz داشته باشد. طرح
 
انتقال OFDM1 به عنوان اولین کاندیدا برای UWB در مارچ 2003 در جلسهی گروهی IEEE 802.15.3a مطرح شد.
 
روش دیگری که برای انتقال مطرح شده استفاده از ارسالهای پالس بسیار کوتاه به همراه مدولاسیون قطبی است. مهمترین دلایل استفاده از استاندارد IEEE 802. 15.3a برای انتقال طرح چند بانده2 به شرح زیر است:
 
(1 انعطاف پذیری طیفی: استفاده از طرح چند بانده این امکان را برای سیستمها فراهم میکند که بتوانند به صورت همزمان با سیستمهای قدیمیتر کار کنند در حالیکه تخصیص یک باند پیوسته با استانداردهای قدیمی ممکن است محدودیتهای زیادی ایجاد کند.
 
(2 انرژی جمع آوری شده در هر بازه فرکانسی با افزایش پهنای باند افزایش می یابد، در نتیجه ترجیح بر کاهش تعداد این بازههای فرکانسی است.
 
(3 پهنای باند کم در گیرنده ها به کاهش مصرف توان میکسر و نیاز به خطی بودن آن کمک می کند.
 
(4 یک ساختار تماًما دیجیتال برای پردازش سیگنال نسبت به یک ساختار تک بانده در همان باند فرکانسی قابل دسترستر میباشد.
 
(5 شکل دهی آسانتر پالسها در فرستنده: ترکیب پالسهای طولانیتر در فرستنده ها به سادگی انجام میشود، همچنین میزان اعوجاج سیگنالها به هنگام عبور از تراشهها کاهش محسوسی مییابد.
دو طرح کلی در یک سیستم انتقال چند بانده موجود است: طرح پالسی وطرح .MBOA1
 
گروه کاری IEEE 802. 15.3a در حال حاضر بر روی گسترش استانداردهای مربوط به UWB
 
برای تخصیص و استفاده از باند وسیع فرکانسی آن کار میکند. از دو روش گفته شده در بالا طرح چند بانده MBOA از مدولاسیون تقسیم فرکانسی قائم2 در باند فرکانسی با پهنای باند 528MHz برای انتقال اطلاعات استفاده میکند. با وجود اینکه این روش، راه حل مناسبی برای حل مشکل تداخلات چند مسیره است اما از طرف دیگر احتیاج به سیستمهای پیچیدهتر با میزان خطی بودن بیشتر و یا یک سیستم کدینگ دارد.
 
طرح دنباله مستقیم3 در استاندارد IEEE 802. 15.3a از ارسال پالسهایی با پهنای باند 2.1GHz که بوسیلهی سوئیچزنی باینری مدوله شدهاند استفاده می کند. با این وجود این سیستم نیز به همان اندازه سیستمهای قبلی از پیچیدگی و مصرف توان برخوردار است.
 
به دلیل آنکه سیستمهای UWB سیستمهایی با همپوشانی فرکانسی نسبت به تداخلات داخلی باند میباشند طبق استاندارد FCC توان خروجی بسیار کمی نسبت به سیستمهای فرکانسی باند باریک با باند فرکانسی یکسان دارند. بنابراین برعکس اثرات تداخلی بسیار کمی که سیگنالهای UWB بر روی سیستمهای باند باریک دارند خود به شدت تحت تاثیر این سیستمها قرار میگیرند، به عنوان مثال برای جلوگیری از تداخل سیگنال های یک سیستم 802.11 در فاصله یک متری و دمدولاسیون یک سیگنال
 
UWB در فاصلهی ده متری، احتیاج به 65dB تضعیف در صورت عدم وجود فیلترینگ در بخش باند
 
 
پایه داریم. برای جلوگیری از چنین تداخلاتی سیستمهای UWB معمولاً باند U-NII (5.725GHz~5.825GHz) را فیلتر کرده و از آن استفاده نمیکنند.
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

:
 
رشد سریع تکنولوژی و گذار از مخابرات آنالوگ به دیجیتال، ترقی سیستم های رادیویی بـه نسـل سوم و چهارم و جانشینی سیستم های سیمی با Wi-Fi و Bluetooth مشـتریان را قـادر مـی سـازد بـه گستره ی عظیمی از اطلاعات از هرجا و هر زمان دسترسی داشته باشند. مخابرات UWB برای اولین بـار در دهــهی 1960 معرفــی شــد و در ســال 2002، FCC1 رنــج فرکانســی 3.1~10.6GHz را بــرای کاربردهای UWB معرفی و توان انتقال آنرا به -41.3dBm محدود کرد، بدین معنا کـه سیسـتمهـای
 
UWB روی فراهم کردن: توان کم، قیمت کم و عملکرد باند وسیع در مساحت کوتـاه تمرکـز کردنـد. در مقایسه با کاربردهای باند باریک طراحی المانها در سیستمهای UWB بسیار متفاوت و مشکل است.
 
یکی از بلوكهای مهم در گیرنده های UWB میکسرها هستند کـه بـرای تبـادل اطلاعـات بـین تعداد زیادی کانال مشابه UWB نقش کلیدی دارند. اهمیـت عملکـرد میکسـر بـه عنـوان یـک مبـدل فرکانس، در تامین فرکانسهای کاری مناسب با پایداری و نـویز مطلـوب اسـت. میکسـر مـیبایسـتی: (1
بهرهی تبدیل بالا، که اثرات نویز در طبقات بعدی را کاهش دهـد، (2 عـددنویز کوچـک، کـه LNA را از داشتن یک بهرهی بالا راحت کند و (3 خطی بودن بالا، که رنج دینامیک گیرنده را بهبود بخشد و سطوح اینترمدولاسیون2 را کاهش دهد. هر کارایی بایستی توسط مصالحه در طراحی میکسر بهدست آید. میکسر سلول گیلبرت با برخی تغییرات در ساختار آن نتایج قابل قبـولی بـرای کـاربرد در سیسـتمهـای UWB
 
بهدست میدهد.
 
دستیابی همزمان به بهره ی تبدیل و خطی بودن بـالا کـه افـزایش یکـی باعـث کـاهش دیگـری می گردد یکی از چالش های طراحی میکسر می باشد، در کارهایی کـه تـا کنـون انجـام شـده تمرکـز روی دستیابی یکی از این دو بوده به طوریکه یا میکسری غیر فعال با خطی بودن قابل قبـول و یـا میکسـری فعال با خطی بودن کم ارائه شده است. تطبیق امپدانس در کل رنج فرکانسی 7 گیگا هرتـزی و همچنـین عدد نویز پایین از دیگر پارامترهای مهم طراحی میکسر میباشد.
 
9 اهداف پایان نامه
 
در این پایان نامه با بررسی میکسرهای فراپهن باند و مقایسهی آنها از نظر ساختار، بهرهی مدار، عدد نویز، تطبیق در ورودی و خروجی و خطی بودن، سـاختار مناسـب بـرای یـک میکسـر فـراپهن بانـد پیشنهاد شده و از لحاظ کارکرد در سیستمهای UWB بررسی گشته است.
 
بر خلاف کارهایی که تا کنون در این زمینه صورت گرفته که بر بهبود یکی از پارامترهای بهـره ی تبدیل یا خطی بودن میکسر تاکید شده، در اینجا سعی شـده اسـت تـا ضـمن دسـتیابی بـه هـر دو ایـن پارامترها در اندازه های قابل قبول برای گیرنده ها، کل پهنای باند سیستمهای UWB پوشش داده شود.
 
بر این اساس در فصل اول سیستم های فراپهن باند بطور کامل معرفـی و بررسـی مـی گـردد، در فصل دوم به بررسی انواع میکسر، نحوهی عملکرد و کاربرد آنها پرداختـه شـده، در فصـل سـوم سـاختار میکسرهای توزیع شده، مشخصات و تکنیکهای بهبود کارایی آنها و در فصل چهارم اعوجـاج و نـویز در میکسر بررسی گردیدهاند. در فصل پنجم ساختار میکسر فراپهن باند طراحی شده بـه طـور مفصـل شـرح داده شده است. در فصل ششم نتیجهگیری و پیشنهادات و فصل هفتم نیز منابع و مأخذ مورد استفاده بـه تفکیک درج شدهاند.
 
.1  فصل اول: سیستمهای فراپهن باند (UWB)
 

1-1   تاریخچه تکنولوژی فراپهن باند UWB
 
در طول دهه های اخیر پیشرفت سریع ارتباطات باعث ایجاد تقاضا برای قطعات بهتـر و ارزانتـر و همچنین تکنولوژی های پیشرفتهتر شده است. افزایش تقاضا برای انتقال سریع و افزایش نرخ اطلاعـات در عین مصرف کم توان تاثیرات شگرفی را بر تکنولوژی ارتباطات ایجاد کرده است. در هر دو بخش مخابرات بیسیم و سیمی این گرایش منجر به استفادهی هرچه بیشتر از مدولاسیونهایی با استفادهی بهینـهتـر از طیف فرکانسی و یا افزایش پهنای کانالها گشته است. این روشها به همـراه روشهـای مهندسـی بـرای کاهش توان، به منظور تولید تراشه های ارزان و با مصرف توان کم در صنعت استفاده میشود.
 
افزایش و گسترش استانداردها نه تنها باعث شده که سیستمها با طیفهای شلوغتری از لحاظ فرکانسی روبرو باشند بلکه باعث شده است تا سیستمها به سوی چند استاندارده بودن سوق داده شده و قابلیت انطباق با استانداردهای مختلف را داشته باشند. در حقیقت این پیشرفت تکنولوزی منجر به طراحی و تولید دستگاه هایی شده است که قابلیت کارکرد در باندهای وسیعتری را داشته باشند، مانند تکنولوژی فرا پهن باند . (UWB)
 
تکنولوژی فراپهن باند (UWB) در دهه های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفتـه اسـت. مـیتـوان گفت که شروع استفاده از دانش UWB مربوط به انتهای قرن نوزدهم می باشد. اولین سیستم بی سیم که توسط گاگلیرمو مارکونی1 در سال 1987 نمایش داده شد، خصوصیات رادیوی فـراپهن بانـد را دارد. رادیـو ساخته شده توسط مارکونی از پهنای باند وسیعی برای انتقال اطلاعات بهره می گرفت. اولین فرستنده های جرقه ای مارکونی فضای زیادی از طیف (از فرکانس هـای بسـیار پـایین تـا فرکـانس هـای بـالا) را اشـغال می کردند. همچنین این سیستم ها به طور غیراتوماتیک از پردازش زمان اسـتفاده مـی نمودنـد. چـون کـد مورس توسط اپراتورهای انسانی ارسال و دریافت می شد. پس از آن مفهوم UWB مجدداً در دهـه 1960
 
برای ساخت رادارهای ایمن در برابر تداخل با مصرف توان کم مورد توجه قرار گرفت .[1]
 
در اوایل پیدایش ، UWB به نامهای Carrier free ، باند پایه یا ضربه رایج بود که در حقیقت متضمن این نکته بود که استراتژی تولید سیگنال نتیجه یک پالس با Rise time بسیار سریع و یـا یـک ضربه میباشد که یک آنتن باند پهن را تحریک میکند. در اوایل سال 2002 میلادی تکنولوژی باند بسیار پهن (UWB) برای کاربردهای تجاری تصویب شد. این تکنولوژی جدید شـیوه ی جدیـدی در ارتباطـات بدون سیم ابداع کرد:”استفاده از حوزه زمان به جای حوزه فرکانس”.
 
تکنولوژی فرا پهن باند (UWB) به شیوهی کاملاً متفاوتی از سایر تکنولوژی ها از بانـد فرکانسـی استفاده میکند. این سیستمها از پالسهای باریک و پـردازش سـیگنال در حـوزهی زمـانی بـرای انتقـال
 
اطلاعات استفاده میکنند، بدین صورت سیستمهـای فـرا پهـن بانـد (UWB) قادرنـد در بـازهی زمـانی مشخص اطلاعات بیشتری را نسبت به سیستمهای قدیمیتر منتقل کنند زیرا حجـم انتقـال اطلاعـات در سیســتمهــای مخــابراتی بــه صــورت مســتقیم بــا پهنــای بانــد تخصــیص یافتــه و لگــاریتم SNR (Signal to Noise Ratio) متناسب است. استفاده از یک پهنای بانـد خیلـی وسـیع چنـدین مزیـت دارد: ظرفیت بالا، مخفی بودن، مقاومت در برابر مسدود شدن و همزیستی با سایر سیستم های رادیویی.
 
پایه و اساس سیستم های نوین فراپهن باند در دهه 80 توسط راس و با کار انجـام شـده در مرکـز تحقیقاتی Sperry بنیان گذاشته شد. تأکید بر استفاده از UWB بـه عنـوان یـک ابـزار تحلیلـی بـرای کشف خصوصیات شبکه های مایکروویو و خصوصیات ذاتی مـواد بـود. ایـن تکنیـک هـا بـه طـور منطقـی گسترش یافتند تا تحلیل و تولید تجربی المان های آنتن را انجام دهند. موفقیـتهـای اولیـه باعـث تولیـد سیستمی خانگی شد تا خصوصیات پاسخ ضربه اهداف یا موانع را اندازه گیری کند.
 
با افزایش درخواست کاربران برای ظرفیت بالاتر، سرویس های سریعتر و مخابرات بی سیم امن تـر، تکنولوژی های جدید مجبورند جایگاه خود را در طیف فوق العاده شلوغ و امن رادیـویی بیابنـد. بـه دلیـل اینکه هر تکنولوژی رادیویی یک بخش خاص از طیف را اشغال میکند و با معرفی سـرویس هـای جدیـد رادیویی محدودیت دسترسی طیف RF سخت گیرانه تر شده است. در این شرایط تکنولـوژی UWB یـک راه حل نوید بخش برای محدودیت دسترسی به طیف RF با اجازه به سرویس های جدید برای هم زیستی با سیستمهای رادیویی جاری با تداخل حداقل یا بدون تداخل است.
در فوریه ی سال 2002، FCC اولین طراحی و استاندارد مربوط بـه بانـدها و تـوان مجـاز بـرای کاربران UWB را صادر کرد. بدین ترتیب باند فرکانسی 3.1GHz تا 10.6GHz به UWB اختصـاص یافت. در همین زمان FCC مجوزی صادر کرد که حدود و میزان تشعشع عمدی یا سهوی دسـتگاه هـای مخابراتی در باندهای مختلف را مشخص نمود. این تشعشع مجاز در باندهای مورد استفاده، مبنـایی بـرای طراحی دستگاه های UWB شد. با گسترش تحقیقات در این زمینه، IEEE کمیتـه ی مخصوصـی بـرای استاندارد سازی این سیسـتم هـا تحـت عنـوان 802.15.3.x تشـکیل داد. شـکل 1-1 تاریخچـه ی ایـن تکنولوژی را به اختصار نشان میدهد .[2]
 
 
 
شکل 1-1 تاریخچه تکنولوژی فراپهن باند
 
 
در اولین گام FCC توان خروجی سیستم های UWB را به -41.3dBm/MHz محدود کرد، این محدودیت این امکان را برای سیستم های UWB ایجاد میکند که بدون اینکه توان سیگنال خروجی آنها توسط سیستمهای باند باریک مجاور احساس شود از پهنای باند وسیعی برای انتقال اطلاعات خود استفاده کنند. محدودیت هایی که برای توان انتشار این سیستم ها ایجاد شد ، عمدتاً محدودیتهایی بودند که برای حفاظت از سیستم GPS و سایر سیستم های دولتی که در باند فرکانسی 690MHZ~1610MHz کار میکنند مطرح شده بود. همانطور که در شکل 2-1 نشان داده شده است این ماسک توان همچنین برای سایر سیستمهای دولتی که عملکرد آنها در فاصلهی 3.1GHz~10.6GHz
 
یعنی باندی که برای کاربرد داخلی UWB تعریف شده است نیز کاربرد دارد.
 
شکل 2-1 طرح ماسک توان برای سیستم UWB بر حسب فرکانس [3]
 
بنا به تعریف FCC پهنای باند -10dB یک سیگنال UWB بزرگتر از %25 فرکانس مرکزی یا بزرگتر از 1.5GHz میباشد. سیستمهای فرا پهـن بانـد بـا عـرض بانـد بـیش از 7GHz در بـازه فرکانسـی
 
3.1GHz~10.6GHz با سطح توان مجاز -41.3dBm/MHz فعالیت مـیکننـد. هـر کانـال رادیـویی در ایـن سیستمها بسته به فرکانس مرکزی خود میتواند عرض بانـدی بـیش از 500MHz داشـته باشـد. طـرح
 
انتقال OFDM1 به عنوان اولین کاندیـدا بـرای UWB در مـارچ 2003 در جلسـهی گروهـی IEEE 802.15.3a مطرح شد.
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

 
یک موج سطحی صوتی 1 SAW یک نوع حرکت موج مکانیکی می باشد که در طول سـطح یـک مـاده
 
جامد حرکت می کند. این موج در سال 1885 به وسیله لرد رایلی کشف شد و پـس ازآن بـه ایـن نـام
 
 
نامیده شد. رایلی نشان داد که امواج SAW می توانند مؤلفه ای از سیگنال مرتعش مربوط بـه زلزلـه را
 
به خوبی توصیف کنند. امروزه این امواج صوتی اغلب در دستگاه های الکترونیکی استفاده می شـوند. در
 
 
نگاه اول استفاده از یک موج صوتی در کاربردهای الکترونیکی عجیب به نظر می رسد؛ اما امـواج صـوتی
 
 
مشخصات ویژه ای دارند که آنها را برای کاربردهای خاصی مناسب می سازند. این امواج اسـتفاده هـای
 
 
متعارفی دارند. دربسیاری از ساعت های مچی از کریستال به عنوان یـک رزونـاتور صـوتی بـرای تولیـد
 
 
فرکانس صحیح استفاده می شود، اگر چه دراین رزوناتور از امواج صوتی bulk بیشتر از امـواج سـطحی
 
 
استفاده می شود.
 
 
یــک دســتگاه SAW ابتــدایی در شــکل 1-1 نــشان داده شــده اســت کــه شــامل 2 ترانــسدیوسر
 
اینتردیجیتــالIDT 2 بــر روی یــک زیــر لایــه3 فیزوالکتریــک ( ( Piezoelectric  هماننــد کــوارتزمی
 
 
باشد. IDT شامل الکترودهای فلزی تو در تو است که برای ارسال1 و دریافت امواج استفاده مـی شـوند
 
به طوری که یک سیگنال الکتریکی به یک موج صوتی و سپس به الکتریکـی تبـدیل مـی شـود. مزیـت
 
 
عمده ای که این امواج نسبت به سایر امواج دارند این است کـه بـسیار آرام حرکـت مـی کننـد ( مـثلاً
 
 
300m / s )، چنان که تاخیرهای بزرگی را می توانند ایجاد کنند. از آن جـایی کـه شـکل IDT قابلیـت
 
 
تغییرات بسیارزیادی را دارد، در نتیجه دستگاه های متنوعی را مـی تـوان بـا اسـتفاده از ایـن خاصـیت
 
 

ساخت. اوایل سـال 1970 دسـتگاه هـای SAW بـه منظـور فـشرده سـازی پـالس رادار، اسـیلاتورها و
 
فیلترهای میان گذر در تلویزیون هـای خـانگی و رادیوهـای حرفـه ای تولیـد شـدند. فیلترهـای جدیـد
 
 
SAWبا کارآیی بالا وارد بازار شده اند و تعداد بسیار زیادی (حدود 3 بیلیون در سال) نیز در حال تولید
 
می باشند.
 
شکل .1-1 دستگاه SAW مبنا
 
 
شکل 2-1 حرکت امواج SAW در طول سطح یک ماده جامد1  را نشان می دهد. هنگامی که موج
 
SAW از این سطح عبور می کند، هریک از اتم های ماده یک مسیر بیضی شکلی را طی می کند، در
 
حالی که این مسیر برای هر دوره از حرکت موج تکرار می شود. هر چه قدر به عمق نفوذ می کنیم اتم
 
 
های کمتری از سطح جا به جا می شوند. بنابراین، این موج در امتداد سطح هدایت می شود. در ساده
 
ترین حالت (یک ماده ایزوتروپیک)، اتم ها در سطحی معروف به صفحه جهتی2  حرکت می کنند.
 
صفحه جهتی، صفحه ای معمولی است که انتشار در آن در جهت مشخصی می باشد.
 
شکل.2-1 حرکت موج سطحی در طول سطح
 
 
2-1 پدیده Piezoelectricity
 
در دستگاه های الکترونیکی، لازم است که موج های SAW را از یک سیگنال الکتریکـی ورودی تولیـد
 
کنیم و سپس ازاین موج SAW برای تولید سیگنال الکتریکـی خروجـی اسـتفاده کنـیم. عمـل تغییـر
 
الکتریکی به صوتی یا صوتی به الکتریکی تبدیل1 نامیده می شود. به منظور توصیف این پروسه، در ابتدا
 
باید خاصیت Piezoelectricity را شرح دهیم که مشخصه بسیاری از مواد جامد می باشد. در یـک مـاده
 
 
فیزوالکتریک مکانیزمی وجود دارد که بین اختلالات الکتریکـی و مکـانیکی نـوعی تطبیـق و همـاهنگی
 
 
ایجاد می کند. از این رو استفاده از میدان الکتریکی، نیروها و کشش هـای مکـانیکی ایجـاد مـی کنـد.
 
 
برعکس، یک تغییر مکانیکی، به عنوان مثال تغییر در فشار، میدان الکتریکی و در نتیجه ولتاژ ایجاد می
 
 
کند.
 
پدیده Piezoelectricity در بسیاری از مواد اتفاق می افتد، اما این ماده بایـد 2 anisotropic باشـد، بـه
 
طوری که مشخصه های آن به جهت قرارگیری اتم ها در داخل ماده بستگی دارد. معمولاً این به معنای
 
 
آن است که از مواد کریستالی باید استفاده شود. مواد تشکیل دهنده متداول SAW ها کریستال هـای
 
کوارتز، لیتیم نیوبیت یا لیتیم تانتالیت است که همگی فیزوالکتریک مـی باشـند. در ایـن کریـستال هـا
 
 
حرکت موج SAW مشابه حرکت موج درحالت ایزوتروپیک می باشد با این تفاوت کـه همـراه بـا مـوج
 
 
2 این ماده دارای مشخصات فیزیکی مختلف در سطوح مختلف اندازه گیری می باشد.
 
فصل اول: آشنایی با فیلتر SAW                                                                                                ٨
 
یک میدان الکتریکی نیز وجود دارد. از طرف دیگرچون ماده ناهمـسانگرد مـی باشـد؛ یعنـی مشخـصات
 
 
SAW به جهتی که در آن زیر لایه از ماده اصلی برش داده شده بستگی دارد؛ بنابراین جهت برش باید
 
مشخص شود. نمونه ای از این برش ها در شکل 3-1 نشان داده شده است.
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)