THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MẠCH TẠO XUNG SIÊU HẸP  SỬ DỤNG STEP RECOVERY DIODE VÀ DIODE SCHOTTKY

Nguyễn Tiến Thái; Võ Văn Toàn

doi:10.34238/tnu-jst.11999

THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MẠCH TẠO XUNG SIÊU HẸP SỬ DỤNG STEP RECOVERY DIODE VÀ DIODE SCHOTTKY

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 07/02/25 Ngày hoàn thiện: 27/02/25 Ngày đăng: 27/02/25

Các tác giả

1. Nguyễn Tiến Thái , Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn
2. Võ Văn Toàn, Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn

Tóm tắt

Bài báo trình bày thiết kế và mô phỏng mạch tạo xung siêu hẹp sử dụng Step Recovery Diode và diode Schottky cho các ứng dụng như radar băng siêu rộng và thông tin vô tuyến tốc độ cao. Mạch được thiết kế với chi phí thấp, sử dụng các linh kiện phổ biến trên thị trường. Phương pháp nghiên cứu bao gồm nghiên cứu cấu trúc, đặc điểm của từng loại diode, thiết kế và mô phỏng mạch bằng phần mềm Multisim để kiểm tra độ rộng xung và biên độ tín hiệu. Kết quả cho thấy mạch sử dụng Step Recovery Diode MA44769 tạo xung với độ rộng khoảng 690 ps, trong khi diode Schottky BAT15-04 tạo xung khoảng 730 ps, đáp ứng yêu cầu của hệ thống UWB công suất thấp. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng Step Recovery Diode có ưu điểm vượt trội về độ rộng xung và độ ổn định so với diode Schottky, là giải pháp tiềm năng cho các hệ thống radar và thông tin hiện đại.

Từ khóa

Đi-ốt phục hồi bước; Đi-ốt Schottky; Xung siêu hẹp; Xung ra-đa; Băng siêu rộng

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] M. Malajner, D. Šipoš, and D. Gleich, “Design of a Low-Cost Ultra-Wide-Band Radar Platform,” Sensor, vol. 20, no. 10, pp. 1-2, 2020.

[2] F. Abushakra, N. Jeong, D. N. Elluru, et al., “A Miniaturized Ultra-Wideband Radar for UAV Remote Sensing Applications,” IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 32, no. 3, pp. 2-3, 2021.

[3] M. Cheraghinia, A. Shahid, S. Luchie, G. Gordebeke, et al., “A Comprehensive Overview on UWB Radar: Applications, Standards, Signal Processing Techniques, Datasets, Radio Chips, Trends and Future Research Directions,” IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 2024, pp. 1-42, 2024, doi: 10.48550/arXiv.2402.05649.

[4] S. Kropotukhin, Y. Patrakov, V. Popovtsev, et al., “Wave Transients Study in Physical Models of Transmission Lines with Pulse Voltage Generator on the Base of Delay Lines,” 2020 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT), Yekaterinburg, Russia, 2020, pp. 68-70.

[5] P. Lu, C. Song, and K. M. Huang, “Ultra-Wideband Rectenna Using Complementary Resonant Structure for Microwave Power Transmission and Energy Harvesting,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 69, no. 7, pp. 1058-1062, 2021.

[6] H. Zhao, X. Wang, Y. Zheng, et al., “Research on LC series resonant high voltage capacitor charging power supply,” 2022 IEEE 5th International Electrical and Energy Conference (CIEEC), Nangjing, China, 2022, pp. 551-556.

[7] R. Feghhi, R. Winter, and K. Rambabu, “A High-Performance UWB Gaussian Pulse Generator: Analysis and Design,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 70, no. 6, pp. 1254-1266, 2022.

[8] M. Mütze, A. Bakkal, P. Schaffer, et al., “A Compact 112 ps Step Recovery Diode Based Pulse Generator for Medical Applications,” 2024 15th German Microwave Conference (GeMiC), Duisburg, Germany, 2024, pp. 128-131.

[9] R. Sun, K. Zhang, W. Chen, Y. Xia, J. Tan, et al., “10-kV 4H-SiC Drift Step Recovery Diodes (DSRDs) for Compact High-repetition Rate Nanosecond HV Pulse Generator,” 2020 32nd International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD), Vienna, Austria, 2020, pp. 62-65.

[10] M. Rahman and K. Wu, “A Fine Picosecond Pulse Generator Based on Novel SRD Topology and Tapered NLTL,” 2020 IEEE/MTT-S International Microwave Symposium (IMS), Los Angeles, CA, USA, 2020, pp. 301-304.

[11] G. Liu, X. Xiao, Min Lu, et al., “A compact ultra-wideband sub-nanosecond pulse generator with step recovery diodes,” Measurement Science and Technology, vol. 34, no. 8, pp. 23-27, 2023.

[12] T. Bartulevičius, M. Lipnickas, K. Madeikis, et al., “Versatile Ultrashort Pulse Laser Tunable up to Nanosecond Range,” 2023 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC), Munich, Germany, 2023, pp. 3-5.

[13] J. Zhou, X. Yang, Q. Lu, et al., “A Novel Low-Ringing Monocycle Picosecond Pulse Generator Based on Step Recovery Diode,” PLoS ONE, vol. 10, no. 8, pp. 1-9, 2015, doi:10.1371/journal.pone.0136287.

[14] S. M. Sze and M. K. Lee, et al., Semiconductor Devices: Physics and Technology, 3rd ed. Hoboken, NJ, USA: Wiley, 2012, pp. 101-104.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11999

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ