Metodologia de projeto de LNA para Receptor de RADAR

Apresentação em tema: "Metodologia de projeto de LNA para Receptor de RADAR"— Transcrição da apresentação:

1 Metodologia de projeto de LNA para Receptor de RADAR
Alves, A. A. C.1 H. Hernandez-Figueroa 2 L.L. Bravo-Roger3 Santiago de Cuba, 2014

2 Roteiro Apresentação da Universidade Abstract Introdução
Materiais e métodos Resultados Conclusões Referências Agradecimentos Santiago de Cuba, 2014

3 Faculdade de Tecnologia da UNICAMP
Undergraduate Courses Research Lines Analysis and Systems Development Concentration Area: Materials Science Bachelor on Information Systems Concentration Area: Information and Communication Systems Buildings Construction Concentration Area: Environment Environmental Control Environmental Engineering Telecommunication Engineering Roads Environmental Sanitation Telecommunication Systems Santiago de Cuba, 2014

4 Abstract A step by step methodology is presented for the design of an Low Noise Amplifier (LNA), used in the receiving stage of an RADAR operating in the S-band microwave. Santiago de Cuba, 2014

5 Introdução Para os receptores de RADARES realizarem um adequado processamento de sinais temos: Figura de Ruído Ganho Estabilidade Perda de Retorno Largura de Banda Santiago de Cuba, 2014

6 Materiais e métodos A metodologia seguida para o projeto do LNA é dividida em duas fases: o projeto com abordagem de Teoria de Circuitos de RF e o projeto com abordagem eletromagnética. Santiago de Cuba, 2014

7 Requisitos Estabilidade desde 0 GHz até 20 GHz (parâmetro Mu 1).
Figura de Ruído (NF) menor que 1 dB. Casamento de impedância com linhas de 50 , com S11<-10 dB. Ganho de Potência do Transdutor (GT) maior que 25 dB. Santiago de Cuba, 2014

8 Escolha do transistor e análise do datasheet
Softwares para a simulação de circuitos de RF, tais como o ADS, ANSYS Designer, PUFF, entre outros, podem ser utilizados nesta fase. Santiago de Cuba, 2014

9 Técnica de Estabilização
Santiago de Cuba, 2014

10 A estratégia adotada para projetar um LNA
Santiago de Cuba, 2014

11 Bloco A - Híbrida Santiago de Cuba, 2014

12 Bloco B - Polarização do Gate do dispositivo e obter melhor desempenho de Figura de Ruído
Santiago de Cuba, 2014

13 Bloco C – Transistor Estável
Santiago de Cuba, 2014

14 Blocos D e G - Projetados para Máxima Transferência de Potência
Rede de casamento de impedância na saída do primeiro estagio Rede de casamento de impedância na saída do segundo estagio Santiago de Cuba, 2014

15 Bloco E - Rede de polarização de Drain
Santiago de Cuba, 2014

16 Resultados Com a estratégia de projeto proposta, baseada totalmente na Teoria de Circuitos de RF, pode-se obter resultados preliminares para o desempenho do LNA que constituem metas teóricas a serem alcançadas no projeto eletromagnético. Santiago de Cuba, 2014

17 Fator de estabilidade do LNA em toda a escala de frequências
Santiago de Cuba, 2014

18 O Amplificador pode teoricamente alcançar uma Figura de Ruído menor que 0,79 dB em toda banda de trabalho especificada. Santiago de Cuba, 2014

19 Os requerimentos de ganho foram atingidos, pois o amplificador consegue um ganho de potência do transdutor maior que 25 dB em toda a banda de trabalho Santiago de Cuba, 2014

20 O LNA operará com um adequado casamento de impedância, com perda de retorno (parâmetro S11) por debaixo de -13 dB em toda a banda de trabalho. Santiago de Cuba, 2014

21 Projeto do LNA com abordagem eletromagnética
Atualmente existem simuladores eletromagnéticos extremamente precisos e confiáveis que permite realizar esta tarefa, entre os mais conhecidos estão, HFSS, CST Microwave Studio, FEKO, XFdtd, EMPro, QuickField e etc. Santiago de Cuba, 2014

22 Fator de Estabilidade do amplificador
Santiago de Cuba, 2014

23 Comportamento da Figura de Ruído
Santiago de Cuba, 2014

24 Ganho de potência Santiago de Cuba, 2014

25 Perda de retorno do amplificador
Santiago de Cuba, 2014

26 Conclusões Foi oferecida uma metodologia para o projeto de um amplificador LNA na banda S em duas etapas; simulação utilizando a Teoria de Circuitos de RF e simulações eletromagnéticas resolvendo as equações de Maxwell. O dispositivo foi montado na seção de recepção de um RADAR do Exercito Brasileiro. A metodologia proposta pode ser generalizada aos projetos de LNAs em outras bandas de frequências e para outras aplicações. Santiago de Cuba, 2014

27 Referências Christopher T. Allen, Shadab N. Mozaffar, Torry L. Akins (2005) Suppressing Coherent Noise in Radar Applications With Long Dwell Times, IEEE GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING LETTERS 2: E. da Silva (2001) High Frequency and Microwave Engineering, Butterworth–Heinemann, London. Guillermo Gonzalez (1997) Microvave transistor amplifier: analysis and design,Prentice Hall, New Jersey. Application Note, Agilent Technologies, Inc. (2011) at Rowan Gilmore , Les Besser (2003) Practical RF circuit design for modern wireless systems,2: 32-33, Artech House, Norwood, MA. Santiago de Cuba, 2014

28 Agradecimentos Contatos: Andreia Ap. de Castro Alves
Leonardo Lorenzo Bravo Roger