Compact and Efficient Millimetre-Wave Circuits for Wideband Applications

Abstract: Popular Abstract in Swedish Trådlös kommunikation via radiosystem har närapå blivit en rättighet i dagens samhälle. Vi förväntar oss att internet inte ska vara mer fjärran än där vi senast lade vår ``smarta mobiltelefon''; antagligen inom armlängds avstånd. Strömmning av data ökar ständigt då vi nuförtiden själva vill bestämma när och var vi ska avnjuta, till exempel senaste säsongen i favoritserien. Visserligen kommer vi bara kunna se ett avsnitt eller två innan laddaren måste kopplas in, men det beror ju på att batteriet har för liten kapacitet. Eller, beror det på att elektroniken drar för mycket ström? Traditionell kisel-baserad kretsteknologi med komplementära transistorer är utmäkt när det gäller hantering av digital data, men är inte det enda alternativet för trådlös elektronikkonstruktion. Antenner står för kopplingen mellan elektroniken och den elektromagnetiska radiokanalen, men behöver ett visst utrymme för att fungera optimalt. Kretsar och antenner ska sedan klämmas in på så liten yta som möjligt, vilket medför diverse designutmaningar och risk för ineffektivitet. I forskningen som beskrivs i den här avhandlingen används komponenter i III--V-material för att utforska vad som kan åstadkommas utanför kisel-baserad kretsteknologi. Det är materialsystem där elektronernas grundläggande egenskaper kan påverkas på nanometernivå i så kallade heterostrukturer. Därmed kan en enkel men energieffektiv signalgenerator förverkligas, vilken tillåter konvertering av digital data till radiosymboler vid extrema hastigheter. Vidare demonstreras en liten men effektiv antenn i en alternativ implementering av en sändarkrets; den principiella frågan är ifall antennen och signalgeneratorn verkligen behöver vara två skilda enheter?