The subject of this thesis is the analysis and design of noise generators that have nearly flat noise power output in VHF and UHF bands (10 MHz - 3 GHz) by using semiconductor components as noise sources. Currently, operating frequency range of a diode-based noise source reaches up to 18 GHz. In this thesis, different voltage and power rated Zener diodes, and different transistors are investigated, analyzed and compared for their noise characteristics. It has been observed that 22V Zener diodes generate noise from about 10 MHz to about 3 GHz. 22V Zener diodes are chosen as the noise generating component due to their higher noise power output at higher frequencies. 22V Zener diodes generate the highest noise power around 3 GHz compared to other Zener diodes. A new technique using two independent current sources driving two identical 22V Zener diodes has also been developed to achieve an almost flat noise power output in VHF and UHF bands up to 3 GHz.RF and general purpose bipolar junction transistors (BFG35, 2N2222, and 2N3904) are also investigated for their noise characteristics. It's seen that RF transistors have very low noise characteristics since they are inherently low-noise devices. Tested general purpose transistors also generate noise but they have lower noise power in contrast to Zener diodes.A single-stage Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC) amplifier and a 6-stage MMIC amplifier are designed to amplify the generated noise signal for specific applications. For the amplifier design, ERA-1SM MMIC is selected and all passive components are chosen to be SMDs (Surface Mount Device). ERA-1SM amplifies signals from about 10 MHz to about 8 GHz with a gain of about 10 dB. The designed single-stage amplifier gives about 10-dB gain and the 6-stage amplifier gives a frequency dependent total gain varying from about 65 dB to 40 dB.The amplified noise signal is used as a tracking generator to test a commercially available band-pass filter and the result is compared to that obtained using spectrum analyzer's internal tracking generator. Both results show excellent agreement and indicate that the designed white noise generator works like a tracking generator.

Tez konusu, VHF ve UHF bandlarında (10 MHz - 3 GHz) yarıiletken elemanların birer gürültü kaynağı olarak kullanılarak, 10 MHz – 3 GHz aralığında neredeyse sabit bir gürültü gücü veren gürültü üreteçlerinin yapılmasıdır. Halihazırda diyot tabanlı gürültü kaynaklarının çalışma frekansları 18 GHz'e kadar çıkabilmektedir. Bu tezde çeşitli gerilim ve güç değerlerine sahip Zener diyotlar ve çeşitli tranzistörler incelenerek analiz edilmiş ve gürültü karakteristikleri bakımından karşılaştırılmıştır. Çalışma sonunda 22V gerilim değerindeki Zener diyotların teze konu olan 10 MHz ile 3 GHz arasındaki frekanslar boyunca diğer Zener diyotlara nazaran daha fazla gürültü ürettikleri tespit edilmiştir. 22V zener diyotlar yüksek frekanslarda daha fazla gürültü üretmeleri sebebiyle tezin ileriki aşamaları için gürültü kaynağı olarak seçilmişlerdir. 22V değerindeki Zener diyotların test edilen diğer diyotlar ile karşılaştırıldığında 3 GHz civarında en yüksek gürültüyü ürettikleri gözlemlenmiştir. VHF ve UHF bandlarını da içeren ve 3 GHz'e kadar neredeyse sabit bir gürültü gücü verebilen, ve bunu iki adet 22V Zener diyotu birbirlerinden ayrı olarak iki adet bağımsız akım kaynağı ile sürerek gerçekleştiren yeni bir teknik geliştirilmiştir.RF ve genel amaçlı transistörler de (BFG35, 2N2222 ve 2N3904) gürültü karakteristikleri bakımından incelenmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda RF transistörlerin doğaları gereği daha az gürültü ürettikleri görülmüştür. Test edilen genel amaçlı transistörlerin de gürültü ürettikleri, fakat RF transistörlere nispeten daha fazla gürültü üretseler de bu konuda Zener diyotlar kadar başarılı olamadıkları gözlemlenmiştir.Tek katlı MMIC yükselteçler ve 6 katlı MMIC (Monolitik Mikrodalga Tümleşik Devre) yükselteçler, üretilen gürültü sinyalinin yükseltilmesi ve uygulamalarda kullanılacak hale getirilmesi amacıyla tasarlanmıştır. Yükselteç tasarımında entegre olarak ERA-1SM MMIC, yükselteç bloklarında kullanılan tüm pasif komponentler ise SMD (Yüzeye Monte Devre Elemanları) olarak seçilmiştir. ERA-1SM tümdevresi 10 MHz ile 8 GHz arasındaki sinyalleri 10-dB kadar yükseltebilmektedir. Tasarlanan tek katlı yükselteç devresi yaklaşık olarak 10 dB, 6 katlı yükselteç ise frekansa bağlı olarak toplamda 65 dB ile 40 dB arasında değişen bir kazanç vermektedir.Yükseltilen gürültü sinyalleri piyasadan satın alınmış olan band geçiren filtrenin test edilmesinde kullanılmıştır. Aynı filtre daha sonra spektrum analizörün dahili izleme üreteci kullanılarak test edilmiş ve daha önce gürültü sinyalleri kullanılarak elde edilen sonuç ile karşılaştırılmıştır. Her iki testin sonuçları mükemmel bir uyum içerisindedir ve bu da tasarlanan beyaz gürültü üretecinin bir izleme üreteci olarak kullanılabileceğini göstermektedir.