Se propõe uma estrutura alternativa para equalização adaptativa em rádio digital de microondas, obtida pela introdução de modificações em um cancelador de interferência intersimbólica. A um estágio linear de equalização são acrescentados estágios de cancelamento da interferência intersimbólica que operam com decisões preliminares dos símbolos transmitidos. O número de estágios de decisões preliminares não é restrito a um, no entanto, as decisões preliminares podem assumir níveis intermediários entre os símbolos nominais. Em uma implementação digital da função de equalização, o cancelador de interferência intersimbólica modificado implica em uma menor complexidade do circuito. Isto decorre do número reduzido de bits necessários para codificar as decisões preliminares e da menor sensibilidade do estágio linear do cancelador aos erros de quantização. Para a caracterização da estrutura proposta e do equalizador linear foi realizado um programa para computador pessoal. Particularmente para o cálculo da taxa de erro decorrente da distroção provocada por propagação multipercurso foi desenvolvida um extensão do método da integração numérica da função característica da interferência intersimbólica. O efeito dos erros nas decisões preliminares e dos erros de quantização é levado em conta no método desenvolvido. / An alternative structure is proposed for adaptive equalization in digital microwave radio. It is obtained by the introduction of modifications in an intersymbol interference canceller. Canceller stages, operating with preliminary decisions of the transmitted symbols are added to a conventional linear equalizer stage. The number of canceller stages, though, is not limited to one, and preliminary decisions are allowed to take intermediate levels between the nominal symbols. In a digital implementation of the equalization function, the modified intersymbol canceller implies in lower circuit complexity than does a linear equalizer with equivalent, or even lower, performance. This derives from the small number of bits required to codify the preliminary decisions, and from the lower sensitivity of the canceller\'s linear stage to quantization errors. In order to characterize the performance of the proposed structure and that of the linear equalizer, a personal computer program was built. Particularly, to calculate the error rate due to multipath induced distortion (the receiver\'s signature), an extension to the method of integrating the characteristic function of intersymbol interference was developed. The extension takes into account, within certain validity limits, the effect of errors in the preliminary decisions. The effect of signal and coefficient quantization is also taken into account. The interaction of the modified canceller with the demodulator\'s carrier recovery circuit is compared with that of a linear equalizer, and it is verified that the proposed structure is compatible with already in use methods of accomplishing that function.

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Neste trabalho investiga-se, inicialmente, o comportamento de um amplificador klystron de múltiplas cavidades segundo uma análise a pequenos sinais linear considerando o efeito de carga espacial para, na seqüência, apresentar uma análise do dispositivo utilizando um modelo não-linear a grandes sinais. Na primeira investigação apresenta-se, a partir da teoria dos modos normais, expressões que descrevem o balanço de potência complexo em uma cavidade excitada por um feixe de elétrons. Na seqüência, utiliza-se um modelo linearizado a pequenos sinais para desenvolver uma expressão para a densidade de corrente de convecção ao longo do tubo de deriva acoplado a múltiplas cavidades reentrantes, em função do campo elétrico produzido nos gaps de interação das cavidades. Estas expressões formam a base para a determinação do ganho de voltagem e de ganho de potência de um amplificador klystron de múltiplas cavidades, além da determinação de uma expressão para a largura de banda, sob a hipótese de cavidades idênticas e igualmente espaçadas. O código desenvolvido é validado utilizando-se os parâmetros de um amplificador klystron de 4 cavidades, com corrente d.c. de 525 mA, voltagem d.c. de 6 kV e freqüência de 1,849 MHz, quando se obteve um ganho de 70 dB. Na análise a grandes sinais, o modelo matemático utiliza o formalismo lagrangiano para resolver a dinâmica das partículas, descritas conforme o modelo de discos com raio finito, em uma análise unidimensional, considerando os efeitos não-lineares devido aos campos de carga espacial. O código é validado usando os dados de um amplificador klystron comercial Varian. Dentre outros, os gráficos da velocidade e da densidade do feixe de elétrons, da corrente harmônica, do ganho por cavidade, da conversão AM/AM, da compressão de ganho e da energia do sistema são mostrados e discutidos. Além disso, apresentou-se também um método para a determinação da freqüência de ressonância 0 f , para o fator de qualidade Q e para a razão (R Q) em cavidades cilíndricas reentrantes, de relevância para o projeto de amplificadores klystron de múltiplas cavidades, utilizando a técnica do casamento de admitância do gap de interação entre a cavidade e o tubo de deriva. Um dos resultados mais significativos é o da corrente harmônica fundamental, que resultou 60% maior do que a corrente d.c. considerando um dispositivo com 4 cavidades. / This work investigates, initially, a klystron amplifier with multiple cavities using a small signal analysis considering the space charge effects for, in sequence, provide an analysis of the device using a model for large signals. In the first investigation is presented, from the normal modes theory according to J. Slater, expressions that describe the complex balance of power in a cavity excited by an electron beam. Subsequently, it uses a linearized model for small signals to develop an expression for the convection current density along the drift tube coupled to multiple reentrant cavities, depending on the electric field produced in the interaction gaps of the cavities. These expressions form the basis for determining the voltage gain and power gain of an amplifier klystron to multiple cavities, and determination of an expression for the bandwidth, under the hypothesis of identical and equally spaced cavities. The developed code is validated using the parameters of a klystron amplifier, four cavities, with dc current 525 mA, dc voltage of 6 kV, and frequency of 1.849 GHz, when it obtained a gain of 70 dB. In the large signal analysis, the mathematical model uses the lagrangian formalism to solve the dynamics of particles, described as the model disk with finite radius in a one-dimensional analysis, considering the nonlinear effects due to space charge fields. The code is validated using data from a commercial Varian klystron amplifier of 1.848 GHz. Among others, the graphs of velocity and density of the electron beam, the harmonic current, the gain per cavity, the conversion AM/AM compression gain and energy of the system are shown and discussed. Moreover, it is presented a method for determining the resonant frequency 0 f , for the quality factor Q and the (R Q) at reentrant cylindrical cavities, of relevance for the design of a klystron amplifier of multiple cavities, using the admittance matching technique in the gap of interaction between the cavity and drift tube. One of the more significant is the fundamental harmonic current, which resulted 60% higher than the dc current considering a device with four cavities.

As pesquisas e aplicações de microondas de alta potência (HPM - "High Power Microwaves") têm se desenvolvido grandemente nas últimas décadas. Uma aplicação útil, tanto na área militar com na área civil, é a utilização de sinais de microondas de alta potência para danificar sistemas eletrônicos. Atualmente a microeletrônica está maciçamente presente na vida das pessoas em geral, dessa forma, um armamento destinado a inutilizar sistemas eletrônicos pode auxiliar as operações policiais, seja para imobilizar um veículo em fuga, para subtrair a capacidade de comunicação de um grupo criminoso ou inutilizar aparelhos celulares presentes no interior de presídios. Dentre as fontes capazes de gerar sinais de microondas de alta potência, a que apresenta maiores atrativos é o vircator. As principais vantagens do vircator são sua simplicidade de construção, sua capacidade de operar com níveis elevados de potência e o fato de ser compacto. Sua principal desvantagem é sua baixa eficiência de conversão de potência DC para potência de RF. No decorrer das pesquisas com o vircator diversas configurações foram desenvolvidas, sendo que as de maior interesse atual são as coaxiais e a configuração com dois feixes em contra fluxo. Com essas configurações atingiram-se rendimentos da ordem de 10%. Neste trabalho é explorada a configuração que opera com dois feixes em contra fluxo. Desenvolve-se um modelo teórico para a configuração com dois feixes e partindo-se desse modelo propõe-se uma metodologia para especificar um vircator. Com base na potência e freqüência do sinal de saída, a metodologia especifica as dimensões geométricas e os parâmetros eletrodinâmicos de operação do dispositivo. Utiliza-se também uma ferramenta de simulação, o código Karat, sendo que a contribuição dada pela metodologia é a redução da quantidade de simulações necessárias para se obter uma configuração de vircator satisfatória, uma vez que o modelo teórico direciona os parâmetros que devem ser modificados na busca de um melhor desempenho. Verificou-se que a configuração com dois feixes em contra fluxo é de fato uma configuração com grande potencial de aplicação, apresentando rendimentos da ordem de 30%, valor bastante significativo que supera os resultados apresentados em publicações recentes.

Este trabalho é voltado para o estudo teórico e a implementação de um sistema que combina tecnologia de microondas e tecnologia fotônica. O estudo é feito a partir de um circuito para geração de sinais de rádio freqüência baseado em componentes optoeletrônicos conhecido como Oscilador de Microondas Optoeletrônico, OMOP. São apresentadas as características e funções de cada componente do OMOP e os conceitos fundamentais sobre efeito eletro-óptico, modulação e moduladores. Faz-se uma discussão sobre o OMOP baseada nas características de saída do modulador Mach Zenhder e que levam a obtenção de expressões para o espectro de potência e ruído de fase do oscilador. Partindo de uma configuração previamente apresentada na literatura, introduziu-se uma importante modificação na malha de realimentação, e foi gerado um sinal com múltiplas componentes até o limite de 3 GHz. O espaçamento ajustável permite obter múltiplas componentes separadas de 22 MHz, 70 MHz e 74 MHz após seleção apropriada do tempo de atraso na malha de realimentação. A caracterização do circuito fotônico forneceu amplitude do sinal de saída da ordem de -20 dBm, largura de linha menor que 30 kHz e ruído de fase de -94 dBc/Hz para desvio de 1 MHz. Investigando a sensibilidade do oscilador com a tensão de polarização do modulador foi confirmada a característica, previamente observada, de sintonia fina da freqüência de saída do oscilador. Adicionalmente observou-se que é possível sintonizar a freqüência de saída pelo ajuste fino da potência de saída do laser utilizado. Esse fato, sem ter sido mencionado anteriormente na literatura, abre a possibilidade para um esquema inovador de modulação com aplicações em sistemas de comunicações. Os resultados obtidos são discutidos e sugestões para trabalhos futuros são apresentadas no fim.

Neste trabalho, o desenvolvimento de uma fonte pulsada de -50kV a ser usada num girotron em 35 GHZ é descrito. A fonte consiste basicamente num banco de capacitores (2,0 uF/100 kV) que se descarrega através de um tetrodo de alta tensão e de alta potência (TH5188) em série com o girotron. O tetrodo opera como uma chave rápida que controla a duração de pulso de saída (10-80 us). Além disto, uma chave de proteção preserva os dois tubos, tetrodo e girotron, contra possíveis falhas no sistema elétrico.

El desarrollo de las comunicaciones requiere la utilización de tecnologías de punta que se adecuen a la especial topografía de nuestro País y que permitan ejecutar los enlaces de larga distancia en corto tiempo. El uso de tecnologías como VSAT, basada en accesos satelitales de pequeña apertura; MAR, basada en enlaces de microondas con línea de vista y CDMA 450, basada en celdas de telefonía móvil sobre portadoras en banda UHF (450 MHz), permitirá una solución de la problemática de los servicios de telecomunicación del ámbito rural peruano. El presente trabajo tiene como principal objetivo el de mostrar cual de las tres tecnología sería recomendable usar en una determinada región (las 7 regiones habitables: Costa, Yunga, Quechua, Suni, Puna, Rupa Rupa y Omagua) del Perú basándose para ello en aspectos económicos y técnicos. Al término de este se mostrara cuadros comparativos que mostrara los resultados obtenidos. / Tesis

En la actualidad hay más transmisiones de señales en el aire, causando una gran contaminación en el espacio radioeléctrico y exigiendo mejoras en los equipos usados para evitar la interferencia, lo cual resulta en una óptima transmisión y recepción de las señales. El uso de antenas reflectoras ha aumentado por tener características adecuadas para los propósitos indicados, esto es dado que ellas poseen la capacidad de concentrar la señal que transmiten en un área específica, logrando una disminución en la probabilidad de interferencia. Sin embargo, su gran tamaño representa una desventaja, por lo que se ha hecho necesaria la búsqueda de nuevas alternativas. En esesentido, el objetivo de esta tesis es diseñar una antena bocina, altamente directiva, la cual usa un lente compuesto por un elemento metamaterial para este propósito. El diseño del lente pasa por determinar las propiedades físicas y eléctricas de dicha estructura metamaterial, la cual debe presentar un índice de refracción gradiente variable según la posición y está compuesta de celdas cuyas dimensiones son definidas para una determinada frecuencia. Con este propósito, se utilizó el software de simulación electromagnética CST Studio Suite, específicamente el módulo CST Microwave Studio. Los resultados de las simulaciones son comparados con un diseño adicional de una antena con lente dieléctrico; es decir, un lente tradicional. Luego de realizar el análisis, se obtuvo como conclusión principal que el diseño no logra grandes mejoras respecto a la antena sin lente en la frecuencia de 5.8 GHz debido a las pérdidas por reflexión causadas por el desacoplamiento de impedancias en las interfaces aire-lente. / Tesis

La presente tesis expone una investigaciÓn desarrollada con el objetivo de determinar li posibilidad de crear pantallas electromagnéticas con capacidades de selectividad espacial y de frecuencias en función det tiempo; es decir, éstas filtran los campos electromagnéticos incidentes dependiendo de su dirección de arribo y de la frecuencia a la que se propagan; éstas condiciones se pueden cambiar de acuerdo a las necesidades a lo largo del tiempo de manera casi instantánea. A partir de ahí, establece los parámetros generales para el diseño de dichas pantallas. En los dos primeros capítulos se describen las tecnologías necesarias para lograr los efectos de apantallamiento deseados; siendo las más importantes: la nueva tecnología de los metamateriales y la técnica de cloaking por capas. Se exponen lueso, les condiciones que llevaron al desarrollo de las mismas, se explica su evolución teórica e histórica y se justifica su plausibilldad fisica a partir de los modelos teóricos ideales llegándose después a modelos de implementación práctica. Los conceptos físicos se desarrollan lo más completamente posible, es decir, estos se desarrollan a partir soluciones locales hasta llegar a los principios físicos más generales y conocidos. Posteriormente, se realiza un estudio de la integración de dichas tecnologías y mecanismos, y de igual modo la integración con otros conceptos que permiten lograr capacidades arriba descritas. Los modelos generales son comprobados utilizando métodos de simulación numérica computarizada. Luego se desarrollan modelos de aplicación para ejemplificar la utilización de las capacidades del dispositivo propuesto. De igual manera, se muestra el desarrollo de un sistema integrado con diferentes capacidades de selectividad y se desarrolla las ventajas aplicativas del mismo. Esta investigación hace hincapié en la correcta fundamenteción de los conceptos a través de una amplia bibliografla, que dada la naturaleza de joven tecnología, está compuesta en su mayoría por publicaciones y tesis desarrollades en los últimos años. / Tesis