Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31666| Título: | Estudo de uma metodologia de reconfiguração aplicada no desenvolvimento de filtros planares de microondas ajustáveis |
| Autor(es): | Duarte Júnior, José Garibaldi |
| Orientador: | Silva Neto, Valdemir Praxedes da |
| Palavras-chave: | Filtros Planares de Microondas;Passa-faixa;Rejeita-faixa;Reconfiguração;Diodo varactor;5G New Radio |
| Data do documento: | 28-Dez-2020 |
| Editor: | Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
| Referência: | DUARTE JÚNIOR, José Garibaldi. Estudo de uma metodologia de reconfiguração aplicada no desenvolvimento de filtros planares de microondas ajustáveis. 2020. 91f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020. |
| Resumo: | Os filtros desempenham papel importante em muitas aplicações de rádio-frequência (RF) e microondas. Eles são utilizados para separar ou combinar diferentes faixas de frequência. O espectro eletromagnético é limitado e necessita ser compartilhado, sendo assim, os filtros têm como função limitar e/ou selecionar os sinais de microondas/RF dentro dos limites espectrais atribuídos. Os filtros de microondas reconfiguráveis, ou sintonizáveis, têm atraído bastante atenção por parte dos pesquisadores e projetistas devidos suas características de melhoria na capacidade espectral e performance nos atuais sistemas de comunicação. Este trabalho apresenta um estudo a respeito de filtros planares de microondas reconfiguráveis. É proposta uma metodologia de reconfiguração baseada na utilização de dispositivos semicondutores do tipo diodo varactor de modo a permitir o ajuste de impedâncias ao longo da geometria do ressoador do filtro e, desta forma, reconfigurar a resposta em frequência do dispositivo de filtragem. São apresentados os projetos de três dispositivos reconfiguráveis sendo aplicáveis aos padrões de comunicação 5G NR sub-6 GHz, sendo o modelo 01 um filtro rejeita-faixa, e os modelos 02 e 03, filtros passa-faixas. Estudos, análises e simulações em linha de transmissão sem perda e em tecnologia de microfita são produzidas através de ferramentas baseadas no método do circuito equivalente e do software ANSYS HFSS, sendo também utilizado o modelo equivalente do diodo varactor segundo seu datasheet. Resultados obtidos através de medição em laboratório demonstram uma boa concordância em comparação com curvas obtidas via simulação para ambos os três modelos de filtro, demonstrando assim operação em diversas faixas de frequência ajustáveis entre 0,5 e 3 GHz de acordo com o nível de polarização dos dispositivos semicondutores. Uma discussão dos resultados é apresentada relacionando os modelos construídos com suas respectivas metodologias de desenvolvimento, concluindo-se que o método é propício para o desenvolvimento de filtros planares de microondas reconfiguráveis para potenciais aplicações nas faixas de frequência do 5G sub-6 GHz. |
| Abstract: | Filters play an important role in many radio frequency (RF) and microwave applications. They are used to separate or combine different frequency bands. The electromagnetic spectrum is limited and needs to be shared, so the filters have the function of limiting and/or selecting microwave/RF signals within the assigned spectral limits. The reconfigurable, or tunable, microwave filters have attracted a lot of attention from researchers and designers due to their characteristics of improving spectral capacity and performance in current communication systems. This work presents a study about reconfigurable microwave planar filters. A reconfiguration methodology based on the use of semiconductor devices of the varactor diode type is proposed in order to allow the adjustment of impedances along the geometry of the filter resonator, and thus, configure the frequency response of the filtering device. The designs of three reconfigurable devices are presented, being applicable to the communication standards of 5G NR sub-6 GHz, with model 01 being a banstop filter, and models 02 and 03, bandpass filters. Studies, analyzes and simulations in a lossless transmission line and in microstrip technology are carried out using tools based on the equivalent circuit method and the ANSYS HFSS software, and the equivalent varactor diode model is also used according to its datasheet. Results obtained through laboratory measurement demonstrate a good agreement in comparison with curves obtained via simulation for both three filter models, thus demonstrating operation in several adjustable frequency ranges between 0.5 and 3 GHz according to the polarization level of the semiconductor devices. A discussion of the results is presented relating the models built with their respective development methodologies, concluding that the method is useful to the development of reconfigurable microwave planar filters for potential applications in the frequency ranges sub-6 GHz for 5G. |
| URI: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31666 |
| Aparece nas coleções: | PPGEE - Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Estudometodologiareconfiguracao_DuarteJunior_2020.pdf | 6,75 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.