Sistema transmissor CMOS de Radar UWB por varredura eletrônica com arranjo de antenas Vivaldi.

• Autor(a) principal: Oliveira, Alexandre Maniçoba de
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-19072013-104922/
• topic: Arranjo temporizado; CMOS; CMOS; RFIC; RFIC; Timed-Array; Timed-Array; UWB; UWB; Vivaldi; Vivaldi

O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo conceitual de um sistema transmissor de pulsos eletromagnéticos de banda ultra-larga, capaz de realizar o controle da formação do feixe irradiado de forma totalmente eletrônica. Para isso, é proposto um sistema formado por quatro canais iguais e independentes, sendo que cada um é formado por um controlador de atraso programável, com o qual se pode ajustar a defasagem temporal entre os pulsos de cada canal, um gerador de pulso, capaz de sintetizar a quinta derivada do pulso Gaussiano a partir de uma nova proposta de topologia, e um arranjo de antenas do tipo planar de abertura exponencial conhecida como antena Vivaldi. O sistema proposto é apoiado por modelos matemáticos e simulações elétricas post-layout com variação dos parâmetros por Monte Carlo com os programas LTSpice 4 e Microwind 2.6, utilizando as regras de processo padrão CMOS 180nm e eletromagnética tridimensional com o uso do programa CST Microwave 2011. Os resultados obtidos nas simulações, comparados com propostas anteriores, indicam que realmente houve o controle da formação do feixe irradiado cujo lóbulo principal teve uma magnitude média de 11dBi com uma largura angular do feixe de 33º x 38º e possibilidade de variar os ângulos azimutal e de elevação de -15º a 9º e -18º a 6º, respectivamente, para uma frequência central de 6GHz. O pulso utilizado para estimular as antenas foi o pulso Gaussiano em sua quinta ordem de derivação, que teve como resultados médios de simulação uma amplitude de 90mVpp, uma largura de pulso de 370ps a uma taxa de repetição de 100MHz e uma frequência central de 6GHz.