A detecção precoce de um tumor na mama feminina proporciona uma taxa de cura próxima de cem por cento. A imagiologia médica empregando micro-ondas (ondas eletromagnéticas com faixa de frequência variando de 300 MHz a 30 GHz) é uma modalidade que tem sido investigada há mais de 30 anos. Esta tese propôs-se a pesquisar os sistemas atuais que são capazes de gerar uma imagem a partir da interação das ondas eletromagnéticas com o tecido mamário e as células cancerígenas. Paralelamente, realizou-se um estudo dos equipamentos utilizados por tais sistemas para gerar e recuperar os sinais de micro-ondas que iluminam a mama. Dentre os que apresetam imagens clínicas, o analisador de rede vetorial (ARV) é o mais utilizado. Porém, observou-se que o rádio definido por software (RDS) também é capaz de gerar e receber sinais de micro-ondas na faixa de frequência necessária para imagiologia médica, além de ser economicamente mais acessível, possibilitar o desenvolvimento de um sistema portátil e ser facilmente testável. A partir disso, a tese analisou a viabilidade técnica de uma placa de ARV chamada BladeRF 2.0, a fim de comprovar sua capacidade em termos de potência de transmissão e recepção dos sinais de micro-ondas. Os testes realizados empregaram antenas Vivaldi posicionadas frente a frente a 15.0 cm de distância entre elas e se diferenciaram pelo meio de propagação das micro-ondas. No primeiro cenário, considerou-se o ar como meio de propagação; enquanto no segundo, uma mama postiça que mimetizou os tecidos internos. Além disso, no primeiro cenário foram utilizados um ARV, que gerou sinais recebidos pelo RDS; e um analisador de espectro, que mediu os sinais gerados pelo RDS. Já no segundo cenário, o próprio RDS foi responsável por gerar e captar os sinais de micro-ondas. Os resultados mostraram que, com os sinais propagando-se pelo ar, a BladeRF 2.0 é capaz de transmitir uma potência de + 18,0 dBm em 1,0 GHz e próximo de + 10,0 dBm em 6.0 GHz; e captar um sinal de -80,0 dBm gerado pelo ARV e transmitido pela antena Vivaldi. Ressalta-se que foram acoplados ao RDS amplificadores de potência tanto no canal de transmissão quanto de recepção. Já no cenário considerando a mama postiça e apenas o RDS, esse apresenta uma relação de sinal-ruído de 52,0 dB para a faixa de frequência de 1,0 a 6,0 GHz. Com esses resultados, concluiu-se que o RDS atende às especificações quanto à potência dos sinais de micro-ondas para um sistema de imagiologia médica. Esta tese também simulou e testou um pulso sintético de banda ultralarga a partir da modulação de onda contínua de frequência escalonada. O resultado dessa simulação comprovou sua operação, enquanto a programação do RDS não conseguiu eliminar o efeito de interferência ao transmitir e receber os sinais que compuseram o pulso sintético.

Early detection of breast cancer by women provides a cure rate close to a hundred percent. Medical imaging based on microwave ( eletromagnetic wave with frequency range from 300 MHz to 30 GHz) is a modality that has been investigated for more than 30 years. This thesis proposed to research current systems that are capable of generating an image from the interaction of the microwave with breast tissue and cancer cells. At the same time, a study was carried out of the equipment used by such systems to generate and recover the signals that illuminate the breast. Among those presenting clinical images, the vector network analyzer (VNA) is the most used. However, it was observed that software-defined radio (SDR) is also capable of generating and receiving microwave signals in the frequency range necessary for medical imaging, in addition to being more economically accessible, enabling the development of a portable system, and being easily testable. From this, the thesis analyzed the technical viability of an SDR board known as BladeRF 2.0, in order to prove its capacity in terms of transmitting and receiving power of microwave signals. The tests used two Vivaldi antennas that were placed in line at a 15.0 cm distance between them, and differentiated by the microwave propagation media. In the first scenario, air was considered as the propagation medium; while in the second, a breast phantom that mimicked internal tissues. Furthermore, in the first scenario, an VNA was used, which generated signals received by the SDR; and a spectrum analyzer, which measured the signals generated by the SDR. In the second scenario, the SDR itself was responsible for generating and capturing the microwave signals. The results showed that, with the signals propagating through the air, BladeRF 2.0 is capable of transmitting a power of +18.0 dBm at 1.0 GHz and close to +10.0 dBm at 6.0 GHz; and capture a -80.0 dBm signal generated by the VNA and transmitted by the Vivaldi antenna. Note that the power amplifiers were coupled to the SDR in both the transmission and reception channels. In the scenario considering the breast phantom and only the SDR, this presents a signal-to-noise ratio of 52.0 dB for the frequency range from 1.0 to 6.0 GHz. With these results, it was concluded that the SDR meets the specifications regarding the power of microwave signals for a medical imaging system. This thesis also simulated and tested an ultra-wideband synthetic pulse from step-frequency continuous wave modulation. The result of this simulation proved its operation, while the SDR programming was unable to eliminate the interference effect when transmitting and receiving the signals that composed the synthetic pulse.