طراحی یک تقویت‌کننده کم نویز جهت استفاده در رادار فراپهن باند با کاربرد تشخیص افراد داخل ساختمان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی برق- دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی برق

چکیده

تشخیص افراد زنده حاضر در یک اتاق از فضای بیرون در سیستم‌های امنیتی حائز اهمیت می‌باشد. در راستای هوشمندی پلیس استفاده از تجهیزات مخابراتی اجتناب‌ناپذیر بوده و در کشف علمی جرایم افزایش دقت و قدرت تصمیم‌گیری، کاهش تلفات جانی و مالی را به همراه دارد. در این مقاله تجهیزات راداری فراپهن باند به عنوان گزینه مناسب برای تشخیص مجرمین حاضر در یک ساختمان معرفی می‌گردد. در رادار فراپهن باند، با ارسال سیگنال‌هایی با دوره تناوب کوچک و دریافت سیگنال منعکس شده از اهداف، فاصله و تعداد افراد ساکن و یا در حال حرکت در مکان مد نظر قابل شناسایی می‌باشد. در طراحی رادار مولفه‌های مختلفی بایستی مد نظر باشد که تحلیل مناسب هریک از بخش‌های آن، می‌تواند دقت اندازه‌گیری فاصله اهداف از دستگاه و همچنین راندمان را افزایش دهد. درجنگ الکترونیک و جهت ایجاد اختلال در سیستم‌ها، انواع سیگنال‌های مزاحم وارد بخش گیرنده می‌شود، طراحی تقویت‌کننده کم نویز به عنوان اولین بخش گیرنده مهم بوده و عملکرد نویز، خطینگی و بهره کل گیرنده را تعیین می‌کند. در این مقاله با ارائه طرحی جدید، تقویت‌کننده‌کم نویز با تکنولوژی 180 نانومتر با ضریب شایستگی بالا پیشنهاد شده است. نتایج شبیه سازی در نرم افزار کیدنس در محدوده فرکانسی4  تا 10 گیگاهرتز نشان می‌دهد که مقدار بهره 12 دسی‌بل، نویز بین 3 تا 4 دسی‌بل و ضریب بازگشت ورودی کمتر از 10- دسی‌بل و اعوجاج هارمونیکی مرتبه سوم بین 5 تا 91/10 می‌باشد. توان مصرفی مدار 64/12 میلی وات با منبع تغذیه 5/1 ولت است. اجرای کامل طرح رادار فراپهن باند می‌تواند در مقابله علمی با جرایم برای اجرای ماموریت‌های پلیس کمک نماید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design of a low noise amplifier for an ultra-wideband radar for detection of the people inside a building

نویسندگان [English]

  • Javad Yavandhasani 1
  • Behnam Dorostkar Yaghouti 2
1 Department of Electrical Engineering-Iran University of Science and Technology
2 Iran University of Science and Technology
چکیده [English]

It is important to detect number of alive people in a room from outside in security systems. In direction of police intelligence, the use of telecommunication equipment is inevitable and in the scientific detection of crimes, it increases accuracy, reduces casualties and financial losses. In this article, ultrawideband radar is introduced as a suitable option for detecting criminals present in a building. In UWB radar, by sending short pulse and receiving signals reflected from the targets, the distance and number of people stationed or moving in the location can be detected. In designing the radar, various components must be considered that proper analysis of each of its parts can increase the accuracy of measuring the distance of targets from the device as well as efficiency. In electronic warfare, in order to degrade the systems, all kinds of unwanted signals enter to the receiver. design of low noise amplifier is important because it determines the noise, linearity and gain of the receiver. In this paper, we proposed a new design of the low noise amplifier with an acceptable performance. The simulation results in Cadence software in 4 to 10 GHz show that the gain is 12 dB, the noise figure is between 3 to 4 dB and the input return loss is less than -10 dB. The power consumption is 12.64 mW with 1.5 volt. The full implementation of the UWB radar plan can help in the scientific fight against crime to carry out police missions and increase intelligence.

کلیدواژه‌ها [English]

  • low noise amplifier
  • ultra-wideband radar
  • police intelligence