Orientador: Luiz Carlos Kretly / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:15:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_AlexSandro_M.pdf: 3575224 bytes, checksum: b70707a836ad0cdaffc87bb7346bab2a (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo estabelecer uma metodologia de projeto para circuitos planares de microondas chaveados utilizando diodos PIN (P-Intrinsic-N). O propósito central deste trabalho é chavear antenas visando o "controle do feixe", sendo a configuração utilizada facilmente adaptável para o uso em arranjos de antenas. As antenas ativas são baseadas no elemento quasi Yagi, com amplificação no mesmo substrato utilizado-se um LNA (Low Noise-Amplifier). Estes circuitos visam a aplicação nos diversos sistemas de comunicações móveis 3G e 4. G, podendo ser utilizados tanto na ERB quanto no terminal móvel, e também em outros padrões, tais como Wi-Fi, Bluetooth, IEEE 802.16, IEEE 802.11 entre outros. São apresentadas todas a.c; simula ções, guias de projeto, tecnologia.c; de implementação e as medidas de caracterização elétrica e de campo aberto para os protótipos construídos / Abstract: This work aims to establish a design guide methodology for switching microwave planar circuits using PIN (P-Intrinsic-N) diodes. The main purpose of this work is switching antennas to make the beam steering, due to this property to be easily adapted for use in antenna arrays. The active antennas are based on quasi-Yagi element, with amplification on the same substrate using a LNA (Low Noise-Amplifier). This circuits can be applied in severa! 3G and 4G mobile communication systems either in base stations or in mobile terminaIs, and also with other standards, such as Wi-Fi, Bluetooth, IEEE 802.16, IEEE 802.11, and others. There are presented the simulations, design guidelines, implementation technology, and the measurements of the electrical characterization and open-air radiation pattern to the fabricated prototypes / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Luiz Carlos Kretly / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capovilla_CarlosEduardo_D.pdf: 7813094 bytes, checksum: 52ab9727d246649f4c3628a9a462e9c2 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta pesquisa tem por objetivo a concepção de novas topologias de circuitos integrados e suas caracterizações para operação em sistemas de rádio-recepção. O projeto e a fabricação de chaves de RF, LNAs, mixer e VCOs são apresentados. A técnica SMILE (Spatial MultIplexing ofLocal Elements) foi adotada devido às suas vantagens e funcionalidade para a otimização física de antenas inteligentes. Essa técnica requer um chaveamento sequencial das antenas do arranjo e para tal foi desenvolvido um controle de chaveamento acionado por um VCO digital. A demultiplexação analógica do sinal é implementada através de um OTA e chaves analógicas diferenciais. Assim, além da introdução de novas topologias de circuitos integrados, este trabalho estabelece procedimentos de projeto e simulação associados à validação dos dispositivos fabricados. Palavras-chave: circuitos integrados, rádio-recepção, antenas inteligentes, SMILE / Abstract: This research aims the conception of new topologies of integrated circuits and its characterizations for operation in radio-receiver systems. The design and fabrication of RF switches, LNAs, mixer, and VCOs are presented. The SMILE - Spatial MultIplexing of Local Elements - technique was adopted due to its advantages and functionality for the intelligent antennas physical optimization. This technique requires a sequential switching of the antennas and for this purpose a switch driver with a digital VCO was developed. The analog demultiplexation of the signal is implemented with OTA and differential analog switches. Thus, besides the introduction of new integrated circuit topologies, this work establishes procedures of design and simulation together with the manufactured devices validation. Keywords: integrated circuits, radio-reception, smart antennas, SMILE / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Luiz Carlos Kretly / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T01:55:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AndreTavoradeAlbuquerque_D.pdf: 5543671 bytes, checksum: 26990143f84fbd9e80d60304ebc8febc (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho apresenta dois tópicos de pesquisa, o primeiro é referente ao projeto e desenvolvimento da tecnologia de fabricação de Chaves MEMS (Micro Electro Mechanical System) de RF e o segundo é o projeto de circuitos integrados. No que se refere a chaves MEMS, descreve-se o processo e a metodologia para projeto de Chaves MEMS paralela sobre linha de transmissão coplanar (CPW). A estrutura é composta de uma ponte metálica suspensa em ambos os lados por dois postes metálicos conectados ao plano de terra. As chaves são projetadas para uma baixa tensão de ativação (16 V) e com larga banda de operação em freqüência (400 MHz ¿ 4GHz) possibilitando seu uso na maioria dos padrões de sistemas de comunicação. Também é descrita a metodologia do projeto auxiliado por simulações eletromecânicas e eletromagnéticas e finalmente é apresentada a caracterização de 4 chaves construídas. Após extensa pesquisa na literatura técnico-científica, foi identificado que este é o primeiro trabalho no Brasil dedicado ao desenvolvimento de tecnologia de fabricação de chaves MEMS. Os projetos de circuitos integrados foram realizados em tecnologia CMOS 0,35 µm e incluem: multiplicador de tensão e oscilador em anel, chaveador SPDT (Single Pole Double Through), amplificador de baixo ruído e modulador BPSK. Sendo os circuitos multiplicador de tensão e oscilador em anel projetados para aplicações em chaves MEMS. Os circuitos SPDT, amplificador de baixo ruído e modulador BPSK são parte integrante de Front-End de RF, com recepção em 1,8 GHz (banda D - GSM) e transmissão em 868,3 MHz (padrão Zigbee). São descritos os guias de projeto para cada circuito com simulações e desenho de layout. Especificamente para os circuitos, multiplicador de tensão e amplificador de baixo ruído são apresentadas novas topologias. Estes dois circuitos estão em via de preparação de patente. Finalmente, as caracterizações de cada circuito são apresentadas, com exceção do modulador BPSK / Abstract: This work presents two main research topics: the first refers to the design and the development of a fabrication technology for RF MEMS (Micro Electromechanical Systems) Switches and the second to the design of RF integrated circuits. In relation to MEMS switches, it describes the fabrication process and the design methodology of Shunt MEMS switches over a coplanar transmission line (CPW). The structure is composed by a metallic bridge anchored on both ends by two metallic posts connected to the ground plane. The switches are designed to operate at low activation voltage (16 V) and with a large band of operating frequency (400 MHz ¿ 4GHz), making possible its use in many communication systems. It is also described a design methodology assisted by electromechanical and electromagnetic simulations, and finally it is presented the characterization of 4 switches. After extensive search in technical literature, it was identified that this is the first work in Brazil dedicated to the technology development and fabrication of MEMS switches. The integrated circuits designs are realized in CMOS 0.35 µm technology and includes: charge pump and ring oscillator, SPDT switcher (Single Pole Double Through), low noise amplifier and BPSK modulator. The circuits charge pump and ring oscillator are intended to MEMS switches applications. The circuits SPDT, low noise amplifier and BPSK modulator are integrating parts of a RF Front-End, with reception at 1.8 GHz (band D ¿ GSM) and transmission at 868.3 MHz (ZigBee standard). The design guidelines to each circuit are described, with simulations and layout drawing. Specifically to the circuits charge pump and low noise amplifier, it is presented new topologies with innovation in the area. These two circuits have their patent process under preparation. Finally, the characterization of each circuit is presented, with exception of the BPSK modulator / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto dos Reis Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T22:43:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiebaut_MatthieuJacquesAndre_M.pdf: 11116037 bytes, checksum: 353c725fb0cc60a33445209f0ec29a81 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo deste trabalho é propor uma topologia de receptor adequada para atender as exigências de uma rede de sensores sem fio, onde baixo consumo e baixo custo de fabricação são fundamentais.A topologia escolhida foi a do receptor super-regenerativo realizado em tecnologia CMOS 0,35Km e operando em 900 MHz. O chip foi montado e testado numa placa de alumina junto com alguns componentes passivos externos (circuito tanque e adaptação de impedância) necessários para seu funcionamento. Uma sensibilidade de -82 dBm para uma taxa de erro binário (BER) inferior a 0,1% foi obtida com um sinal modulado tudo-ou-nada (On-Off keying, OOK) de 64 kbits/s. O consumo deste receptor foi de 2,5 mW para uma tensão de alimentação de 2V. / Abstract: The purpose of this work is to develop a radio receiver, which is suitable for application in wireless sensor networks. Among the essential requirements for one such radio are included low power, low cost and high sensitivity. The topology of a super-regenerative receiver to operate in 900MHz was chosen, since it complies with all these requirements in addition to being appropriate for integration. Samples of the developed radio receiver were fabricated in 0,35Km CMOS technology. Prototypes were assembled on alumina plate using a few additional external components as an alternative to evaluate the performance of the radio without being affected by the low quality of the passives L and C used in the tuning block (tank and matching circuit). Test results have shown that the developed receiver features sensitivity of -82 dBm for a bit error rate (BER) lower than 0,1% with an On-Off Keying modulated signal of 64 kbit/s. Measure power consumption has been 2,5 mW for a supply voltage of 2 V. / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica