Rf Uygulamalarda Genel Amaçlı Tınlama Frekansı Takip Edici Sistem Tasarımı

Yıl 2017, Cilt: 5 Sayı: 2, 211 - 221, 25.06.2017

Sabri Bicakcı Seyit Ahmet Sis

Öz

Bu çalışmada, radyo frekans uygulamaları için genel amaçlı bir tınlama (rezonans) frekansı takip edici sistem konfigürasyonu önerilmektedir. Önerilen sistem bir RF çift yönlü kuplajlayıcı
(bidirectional coupler), doğrultucu (ya da RF güç detektörü) ve kontrol ünitesinden oluşmaktadır ve RF sistemin girişindeki en küçük yansıma katsayısının tınlama frekanslarında oluştuğu
prensibine dayanmaktadır. Çift yönlü kuplajlayıcının giden ve yansıyan kısımlarından örneklediği sinyaller kontrol biriminde oranlanarak yansıma katsayısı hesaplanmaktadır. Kontrol
birimi frekansı anlık olarak ve sistematik şekilde yansıma katsayısının asgari olduğu noktaya çekerek tınlama frekansını takip etmektedir. Önerilen sistem konfigürasyonu detaylı olarak
tartışıldıktan sonra, makalenin son kısmında, örnek bir uygulama olan kablosuz güç transfer sistemleri için kısmi olarak geliştirilmiş bir frekans takip sistemi için ölçüm ve benzetim sonuçları sunulmaktadır.  

Anahtar Kelimeler

RF Frekans Takip Edici Sistemler, RF Ayarlanabilirlik, Kablosuz Güç Transfer Sistemleri

Kaynakça

• R. C. Ruby, P. Bradley, Y. Oshmyansky, A. Chien and J. D. Larson, "Thin film bulk wave acoustic resonators (FBAR) for wireless applications", IEEE Ultrasonics Symposium, 2001, Atlanta, GA, pp. 813-821 vol.1, 2001.
• S. A. Sis, S. Lee, V. Lee and A. Mortazawi, "An Intrinsically Switchable, Monolithic BAW Filter Using Ferroelectric BST", IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 26, no. 1, pp. 25-27, Jan. 2016
• F. Vanhelmont, P. Philippe, A. B. M. Jansman, R. F. Milsom, J. J. M. Ruigrok and A. Oruk, "4D- 3 A 2 GHz Reference Oscillator incorporating a Temperature Compensated BAW Resonator", 2006 IEEE Ultrasonics Symposium, Vancouver, BC, pp. 333-336, 2006.
• Erdil, E., Topallı, K., Ünlü, M., Çivi, Ö. A., Akın, T., & Kurulu, S. P., "Rf Mems Kapasitörler İle Rezonans Frekansı Ayarlanabilen Antenler", URSI, ss. 404-406, 2006.
• Erdil, Emre, and Özlem Aydın Çivi. "Rf Mems Teknolojisi İle Rezonans Frekansı Ayarlanabilir Mikroşerit Yama Anten", URSI, ss. 351-353, 2006.
• Brank, J., Yao, J., Eberly, M., Malczewski, A., Varian, K., & Goldsmith, C. "RF MEMS‐based tunable filters", International Journal of RF and Microwave Computer‐Aided Engineering, 11(5), 276-284, 2001.
• Dec, Aleksander, and Ken Suyama. "Microwave MEMS-based voltage-controlled oscillators" IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 48.11: 1943-1949, 2000.
• Lee, S. Lee, S. A. Sis and A. Mortazawi, "Switchable dual-frequency barium strontium titanate film bulk acoustic resonators", 2014 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS2014), Tampa, FL, pp. 1-4, 2014.
• Wang, M. and Sun, Y., "A Practical, Precise Method for Frequency Tracking and Phasor Estimation", IEEE Transactions On Power Delivery, Vol. 19, No. 4, 1547-1552, 2004
• Furuya, S., Maruhashi, T., Izuno Y. and Nakaoka, M., "Load-Adaptive Frequency Tracking Control Implementation of Two-Phase Resonant Inverter for Ultrasonic Motor", IEEE Transactions On Power Electronics, Vol. 7, No. 3, 542-550, 1992
• Yang, X., "Booster High-level RF Frequency Tracking Improvement Via the Bias-Curve Optimization", FERMILAB-TM-2270-AD
• Thomas, D.W. and Woolfson, M.S., "Evaluation of Frequency Tracking Methods", IEEE Transactions On Power Electronics, Vol. 16, No. 3, 367-371, 2001
• Li, Y.M., Cha, S.S., Kim, H.S., Seol, K.T. and Cho, Y.S., "Design and Test of a Resonance Control System for Suppressing the Pump Vibration Effects for the PEFP 13-MHz RF Cavity", Journal of the Korean Physical Society, Vol. 63, No. 10, 1901-1906, 2013
• Rosa, Edward Bennett, "The self and mutual inductances of linear conductors", US Department of Commerce and Labor, Bureau of Standards, 1908.
• E. M. Thomas, J. D. Heebl, C. Pfeiffer and A. Grbic, "A Power Link Study of Wireless NonRadiative Power Transfer Systems Using Resonant Shielded Loops", IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 59, no. 9, pp. 2125-2136, Sept. 2012.
• SIS, Seyit Ahmet, "Ferroelectric-on-Silicon Switchable Bulk Acoustic Wave Resonators and Filters for RF Applications", PhD Thesis, The University of Michigan, 2014.
• W. D. Beaver, "Theory and design principles of the monolithic crystal filter: UMI Dissertation Service", 1988.
• Snyman, J.A., "Practical Mathematical Optimization: An Introduction to Basic Optimization Theory and Classical and New Gradient-Based Algorithms", Springer Publishing, 2005