Loading...

Dual Band Millimeter Wave Butler Matrix Design for 5G Mobile Communication using CRLH

Tajik, Ali | 2018

516 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 51439 (05)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Electrical Engineering
  6. Advisor(s): Mehrany, Khashayar; Fakharzadeh, Mohammad
  7. Abstract:
  8. In this thesis, study of some kinds of dual band transmission lines and structures are investigated. Attention to 3 important kinds, CRLH, SCRLH and the equal phase line are introduced and the formulations of each one are derived and considered. Also the method of designing these lines are attached. These lines form a complete category that makes the ability of designing all kind of dual band line with arbitrary frequencies and result phases with arbitrary non-integer ratio less or more than 1. Also an important attention is paid for the designing these lines in the microstrip configuration. Various kinds of Dual band structures are proposed at the last part of the introducing each lines. Considering the methods of designing 3 dual band lines, 3 dual band Butler matrices are proposed for the millimeter wave frequencies of 28 GHz and 38.5 GHz. In fact, substituting the simple transmission lines of the conventional Butler matrix with dual band lines, causes the dual band operation of the new matrices. The SCRLH dual band Butler matrix is fabricated and measured successfully and the results of the simulation and measurement are added which show the dual band operation of the structure. Considering the results, in both bands, the proper phases and amplitudes of the waves which feeding the antennas have been achieved successfully. The bandwidth of the structure are from 27.5 to 29 GHz and from 37.5 to 40 GHz in first and second band respectively and the return loss is 27 and 20 dB. The average insertion loss for both bands is less than 10 dB
  9. Keywords:
  10. Butler Array ; Composite Righ/Left-Handed Transmission (CRLH) Line ; Simplified Composite Righ/Left-Handed Transmission (CRLH) Line ; Equal Phase Line ; Millimeter Wave Frequency

 Digital Object List

 Bookmark

  • مقدمه
    • مقدمه
    • ساختارهای دو بانده
    • خطوط CRLH
    • مقدمه ای بر آرایه ی باتلر
    • تعریف مسئله
    • مروری بر فصول آینده
  • خطوط انتقال و ساختار های دو بانده
    • مقدمه
    • ساختار های دو بانده
      • تعریف عبارت دو بانده
      • انواع ساختار های دو بانده
    • خط CRLH
      • فرامواد
      • خطوط چپ گرد
      • ساختار کلی CRLH
      • بررسی خط CRLH
      • خط CRLH در حالت توازن
      • خط انتقال متشکل از المان های فشرده
        • بررسی خط چپگرد حاصل از المان های فشرده
      • روش طراحی خط CRLH متوازن با المان های فشرده
      • مثال عملی از طراحی خط CRLH متوازن
    • خط CRLH ساده شده
      • خط SCRLH بدون خازن
        • ماتریس انتقال سلول واحد SCRLH
        • آنالیز خط SCRLH بدون خازن
        • ثابت انتشار و تضعیف خط
        • بررسی امپدانس خط SCRLH
        • طول بهینه ی خط راستگرد
      • اثر متناهی بودن تعداد سلول های واحد بر خصوصیات خط
      • خط SCRLH بدون سلف
      • روش طراحی خط SCRLH بدون خازن و یا سلف
        • پیاده سازی با استفاده از المان های فشرده
        • پیاده سازی با استفاده از خطوط انتقال
      • طراحی خط دو بانده با استفاده از خط SCRLH
        • خط SCRLH بدون سلف
        • طراحی هایبرید 90 درجه SCRLH بدون خازن
    • خط فاز ثابت
      • آنالیز خط با المان موازی
      • ایجاد فاز یکتا و مساوی در دو فرکانس مختلف
      • پیاده سازی مدار با ساختار مایکرواستریپ
      • روش طراحی خط فاز برابر
      • خطوط با تعداد سلول واحد بیشتر
      • مثالی از طراحی خط فاز ثابت
    • نتیجه گیری در مورد انتخاب خط دوبانده مناسب
  • آرایه باتلر
    • مقدمه
    • آرایه ی باتلر
      • آرایه ی خطی
      • ساختار آرایه ی باتلر
    • اجزای آرایه ی باتلر
      • هایبرید 90 درجه
      • کراس اور
      • خط تاخیر فاز
    • آرایه ی باتلر دوبانده
    • ساختار آرایه ی باتلر اصلاح شده
  • طراحی مسئله
    • مقدمه
    • هایبرید 90 درجه ی دو بانده
      • طراحی با خط CRLH
      • طراحی با خط SCRLH
      • طراحی با خط فاز برابر
    • کراس اور
      • طراحی با خط CRLH
      • پیاده سازی با خط SCRLH
      • طراحی با خط فاز برابر
    • خطوط تاخیر فاز
      • خطوط تاخیر فاز CRLH
      • خطوط تاخیر فاز SCRLH
      • خطوط تاخیر فاز خط فاز برابر
    • ساختار کلی آرایه ی باتلر
      • آرایه ی باتلر با استفاده از خط CRLH
      • آرایه ی باتلر با استفاده از خط SCRLH
      • آرایه ی باتلر با استفاده از خط فاز برابر
    • ارائه ی نتایج عملی ساختار SCRLH
      • قطعات مختلف ساختار عملی
      • ساختار کلی
  • نتیجه‌گیری و کارهای آینده
    • خلاصه و جمع‌بندی
    • کارهای آینده
  • مراجع
...see more