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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2024.tde-23052024-112553
Documento
Autor
Nome completo
Walter Santiago Campos Aranda
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2024
Orientador
Banca examinadora
Serrano, Ariana Maria da Conceição Lacorte Caniato (Presidente)
Capovilla, Carlos Eduardo
Penchel, Rafael Abrantes
Título em português
Sistema de interferometria por micro-ondas em 60GHz para a medição de ângulo e distância de alvos, baseado na estrutura de seis portas sob tecnologia de membrana de nanofios metálicos.
Palavras-chave em português
Antenas
Interferometria
Ondas milimétricas
Resumo em português
O presente documento descreve a metodologia para a implementação de um sistema de interferometria de alta precisão em ondas milimétricas. A metodologia utilizada é explicada e teoricamente justificada para a medição de distâncias e cálculo de ângulo de apontamento para um alvo. Não há precedentes de implementação desse circuito usando a membrana de nanofios metálicos (MnM). Sua principal vantagem é permitir a miniaturização do interferômetro de seis portas com alto desempenho em altas frequências, como 60 GHz. O trabalho foi dividido em duas fases. Na primeira fase, um circuito de 6 portas foi modelado, fabricado e medido para operar em uma frequência de 2,4 . Os resultados desta primeira fase revelaram a importância e os cuidados necessários para elaborar esse tipo de circuito em um substrato comercial, além de ajudar a estabelecer uma série de passos e procedimentos que foram seguidos na segunda fase do projeto. Na segunda fase, foi realizada a implementação de um circuito de 6 portas com um comportamento semelhante, mas em um formato estrutural diferente, desta vez projetada para operar em uma frequência de 60 GHz para possibilitar a sua integração em microssistemas como interferométricos. A fabricação do circuito de seis portas em 60 GHz foi feita utilizando o substrato (MnM), desenvolvido pelo laboratório de sistemas de micro-ondas. Os resultados desta segunda fase demonstraram a viabilidade de integrar esse tipo de circuitos em outros sistemas, além de mencionar os desafios encontrados para seu modelamento e implementação. Em conjunto, os resultados de ambas as fases proporcionam uma visão abrangente da viabilidade e do desempenho do circuito de 6 portas. Essas descobertas contribuem para o avanço do conhecimento no campo da engenharia de micro-ondas, abrindo novas oportunidades de pesquisa e desenvolvimento no futuro.
Título em inglês
Untitled in english
Palavras-chave em inglês
Interferometry
Matrix combination
Metallic-nanowire-membrane
Six-ports
Resumo em inglês
The present document describes the methodology for implementing a highprecision millimeter-wave interferometry system. The methodology used is explained and theoretically justified for distance measurement and pointing angle calculation for a target. There are no precedents for implementing this circuit using metallic -nanowire-membran (MnM). Its main advantage is enabling the miniaturization of the six-port interferometer with high performance at high frequencies, such as 60 . The work was divided into two phases. In the first phase, a six-port circuit was modeled, fabricated, and measured to operate at a frequency of 2.4 . The results of this first phase revealed the importance and necessary precautions for developing this type of circuit on a commercial substrate, as well as helping to establish a series of steps and procedures that were followed in the second phase of the project. In the second phase, the implementation of a six-port circuit with similar behavior, but in a different structural format, was carried out, this time designed to operate at a frequency of 60 to enable its integration into microsystems such as interferometers. The fabrication of the 60 six-port circuit was done using the () substrate, developed by the microwave systems laboratory. The results of this second phase demonstrated the feasibility of integrating this type of circuit into other systems, as well as mentioning the challenges encountered for its modeling and implementation. Together, the results of both phases provide a comprehensive view of the feasibility and performance of the six-port circuit. These findings contribute to advancing knowledge in the field of microwave engineering, opening up new research and development opportunities in the future.
 
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Data de Publicação
2024-05-27
 
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