Circuitos e Sistemas para Rádio Frequência
Objetivos
Pretende-se que o estudante, no final desta unidade curricular, adquira competências para análise e projeto de transrecetores e sistemas eletrónicos para comunicação de rádio digital recorrendo a circuitos integrados monolíticos do tipo “System on Chip” (SoC) e a tecnologia de circuito integrado em VLSI, nomeadamente, tecnologia CMOS à escala nano e micrométrica.
- Conhecer os sistemas eletrónicos integrados e respetivas arquiteturas de rádio digital utilizadas nas gerações mais recentes.
- Conhecer e analisar as principais características de sistemas RF em circuito integrado e compreender as limitações das tecnologias atuais
- Utilizar ferramentas de software para simulação e projeto em rádio-frequência
- Analisar e projetar blocos de um transrecetor
- Implementar e testar soluções híbridas software e hardware, recorrendo, nomeadamente a plataformas de radio definido por software (SDR)
- Relacionar informação diversa, focando-se na importância da execução do projeto.
Caracterização geral
Código
12710
Créditos
6.0
Professor responsável
A disponibilizar brevemente
Horas
Semanais - A disponibilizar brevemente
Totais - 56
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Análise avançada de circuitos em tecnologia CMOS
Conhecimentos base sobre eletrónica de rádio-frequência
Bibliografia
1- H. Darabi, “Radio Frequency Integrated Circuits and Systems”, Second Edition, Cambridge Univ. Press, 2020
2- B. Razavi , "Rf Microelectronics, 2nd Edition", PTR Prentice Hall, 2012
3- T. H. Lee, The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits, Cambridge Univ.Press, ISBN 0-521-83539-9,2004
4- IEEE SSCS, ComSoc and CAS journal papers
5- R. Ludwig, P. Bretchko, “ RF Circuit Design, Theory and Applications”, Prentice Hall, 2000
6- Pozar, David M., “Microwave Engineering”, Wiley International Edition, 2004
7- Gonzalez,Guillermo, “Microwave Transistor Amplifiers”, 2nd Edition, Prentice Hall, 1997
8- Cripps, Steve C., “RF Power Amplifiers for Wireless Communications”, Artech House, 1999
Método de ensino
A exposição da matéria é feita nas aulas teóricas com perfil de sessão de trabalho, promovendo-se a participação dos estudantes através da análise e discussão de casos reais. em cada tópico. A exposição em si é suportada em plataforma multimédia que permite a visualização das folhas que vão sendo manuscritas, sincronização com slides, animações, acesso em tempo real à ferramenta de simulação, com objetivo de manter elevados índices de atenção. Em total articulação com as aulas teóricas, as aulas práticas são utilizadas para a experimentação em laboratório dos conceitos teóricos expostos, nomeadamente, a caracterização experimental de um amplificador de baixo ruído, misturador e configuração e teste de uma plataforma de SDR. Adicionalmente, estas aulas são utilizadas para a realização do projeto global de um transrecetor. A avaliação do estudante é suportada em fichas de problemas para resolução individual, laboratórios de experimentação e projeto global realizado em grupo de dois elementos.
Método de avaliação
Série Problemas (ou quiz) individual 1: S1 : 15%
Série Problemas (ou quiz) individual 2: S2 : 15%
LAB 1 (individual) LAB1 : (?)
Projecto (em grupo) PROJ : 70%
Nota Final = (S1+S2)*15% + PROJ * 70%
Conteúdo
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- Sistemas rádio digital com transrecetor integrados: modelo da ligação rádio, arquiteturas, standards e especificações - Projeto, análise e simulação de sistemas em radio frequência: Tecnologia monolítica integrada em RF. Modelização dos dispositivos ativos e passivos; ferramenta de CAD Cadence/SpectreRF; rádio definido por software (SDR) baseado em GNUradio - Módulos integrados para interface rádio e plataformas SDR - Amplificador de Baixo Ruído (LNA) em RF-CMOS: topologias, análise de ruído e distorção, dimensionamento - Misturador em RF-CMOS: topologias ativas e passivas, análise de ruído e distorção, dimensionamento - Osciladores, malhas de captura de fase e sintetizadores de frequência em RF-CMOS: topologias, análise de ruído e distorção, dimensionamento - Amplificador de potência em RF-CMOS: topologias em classes de operação com e sem comutação, ganhos de potência and eficiência - Estudo, análise e projeto de transrecetor Zero-IF e Low-IF para integração monolítica em RF-CMOS. |
Cursos
Cursos onde a unidade curricular é leccionada: