TY - JOUR ID - TI - Effect of Load Impedance on the Performance of Microwave Negative Resistance Oscillators تأثير ممانعة الحمل على أداء مذبذبات الموجات المايكروية ذات المقاومة السالبة AU - Firas Mohammed Ali Al-Raie فراس محمد علي PY - 2017 VL - IS - 39 SP - 427 EP - 457 JO - Al-Rafidain University College For Sciences مجلة كلية الرافدين الجامعة للعلوم SN - 16816870 AB - In microwave negative resistance oscillators, the RF transistor presents impedance with a negative real part at either of its input or output ports. According to the conventional theory of microwave negative resistance oscillators, in order to sustain oscillation and optimize the output power of the circuit, the magnitude of the negative real part of the input/output impedance should be maximized. This paper discusses the effect of the circuit’s load impedance on the input negative resistance and other oscillator performance characteristics in common base microwave oscillators. New closed-form relations for the optimum load impedance that maximizes the magnitude of the input negative resistance have been derived analytically in terms of the Z-parameters of the RF transistor. Furthermore, nonlinear CAD simulation is carried out to show the deviation of the large-signal optimum load impedance from its small-signal value. It has been shown also that the optimum load impedance for maximum negative input resistance differs considerably from its value required for maximum output power under large-signal conditions. A 1.8 GHz oscillator circuit has been designed and simulated using a typical SiGe hetero-junction bipolar transistor (HBT) to verify the proposed approach of analysis.

في مذبذبات الموجات المايكروية ذات المقاومة السالبة يكون الجزء الحقيقي لممانعة منفذ الدخل أو الخرج للترانزستور الراديوي سالباً. وبالعودة إلى النظرية التقليدية لتحليل المذبذبات الراديوية ذات المقاومة السالبة فإنه لأجل تحقيق شرط التذبذب مع الحصول على أقصى قدرة خرج من الدائرة فإن مقدار الجزء الحقيقي السالب لممانعة الدخل أو الخرج يتم جعله أقصى ما يمكن.يناقش هذا البحث تأثير ممانعة الحمل للدائرة على قيمة مقاومة الدخل السالبة وخصائص أداء المذبذب الأخرى. وقد تم اشتقاق معادلات جديدة لاستخراج قيمة ممانعة الحمل المثلى لدائرة المذبذب ذو القاعدة المشتركة بدلالة معاملات الممانعة للترانزستور الراديوي وذلك لتحقيق أعلى قيمة لمقاومة الدخل السالبة. بالإضافة إلى ذلك تم استخدام برامج التصميم المعزز بالحاسوب اللاخطية لتتبع التغير بقيمة ممانعة الحمل المثلى في حالة الإشارات ذات السعة العالية عن قيمتها المحسوبة في حالة الإشارات ذات السعة الصغيرة.وقد لوحظ بأن قيمة ممانعة الحمل المثلى اللازمة لتحقيق أعلى مقاومة دخل سالبة تختلف ألى حدٍ ما عن قيمتها اللازمة لتحقيق أقصى قدرة خرج من الدائرة في حالة الإشارت ذات السعة العالية. وقد تم تصميم ومحاكاة دائرة مذبذب راديوي تعمل في التردد 1.8 GHz وباستخدام ترانزستور عالي المواصفات من النوع ثنائي القطب ذو الوصلة غير المتجانسة (SiGe HBT) لتأكيد طريقة التحليل. ER -