Eletrónica de Rádio Frequência
Código
10920
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Electrotécnica
Créditos
6.0
Professor responsável
João Pedro Abreu de Oliveira
Horas semanais
2
Língua de ensino
Português
Objectivos
Pretende-se nesta UC que os alunos aprofundem os seus conhecimentos no projeto de circuitos integrados em tecnologia CMOS para o domínio das comunicações digitais via rádio. Tratando-se de uma disciplina de microelectrónica avançada será objetivo que o aluno adquira um nível de conhecimento especializado e de vanguarda neste domínio e que lhe sirva de suporte à sua capacidade de reflexão original, consciência crítica e visão sobre as interligações entre as várias áreas. Para um efetivo aproveitamento destes conhecimentos especializados, pressupõe-se o desenvolvimento de um conjunto de aptidões, designadamente a capacidade de interligar e integrar informação de diversas IGNOREes, capacidade para distinguir as especificações que são verdadeiramente críticas para o sistema, forte capacidade de adaptação às ferramentas de projeto de circuitos, facilidade de expressão. O nível de competências adquiridas deverão refletir capacidade de gestão de projeto com grau de complexidade crescente, capacidade de inovação demonstrando domínio das ferramentas de projeto. Do ponto de vista das competências não estritamente técnicas, pretende-se que o aluno apresente capacidade de trabalhar em equipa, com gestão de tempo eficaz sendo outro factor importante a qualidade e clareza da apresentação oral dos projetos. Deverá, ainda, demonstrar a capacidade de resolução de problemas com respectiva avaliação crítica de uma solução.
Pré-requisitos
- Conhecimentos em circuitos analógicos em tecnologia CMOS
- Técnicas básicas de análise de circuitos em radiofreqência
Conteúdo
1. Introdução sobre transceivers rádio
1.1. Arquiteturas e redes de comunicação rádio de baixo débito;
1.2. Consolidação de especificações; Revisão sobre link budget, transmissão digital, SNR, BER.
1.3. Importância da tecnologia CMOS; enquadramento histórico;
2. Tecnologia CMOS em RF
2.1. Modelização dos transístores NMOS e PMOS em alta-frequência (Modelos BSIM3 e BSIM4)
2.2. Resistências, Condensadores e Bobines integradas
2.3. Ruído
2.4. Framework de projeto Cadence (para simulação e layout)
3. LNA em RF-CMOS
3.1. Especificações e caracterização : ganho, potência, factor de ruído, P1dB, IIP2, IIP3;
3.2. Estudo de topologias de IGNOREe comum e base comum; determinação do ganho, factor de ruído;
4. Mixer em RF-CMOS
4.1. Especificações e caracterização: ganho de conversão, factor de ruído, P1dB, IIP2, IIP3;
4.2. estudo de topologias ativas com e sem entrada em modo diferencial
5. Osciladores/PLL em RF CMOS
5.1. Especificações e caracterização: ruído de fase
5.2. estudo de topologias LC e RC em quadratura
6. Power amplifier em RF CMOS
6.1. Especificação: PAE, EVM
6.2. estudo de topologias de circuito em classe A/B e F.
7. Estudo, análise e projeto de transceiver Zero-IF e Low-IF para integração total em CMOS, para aplicações de baixo débito (Redes sensores sem fios). Procedimento de projeto.
Bibliografia
1- B. Rasavi , "Rf Microelectronics", PTR Prentice Hall, 1997
2- R. Ludwig, P. Bretchko, “ RF Circuit Design, Theory and Applications”, Prentice Hall, 2000
3- Pozar, David M., “Microwave Engineering”, Wiley International Edition, 2004
4- Gonzalez,Guillermo, “Microwave Transistor Amplifiers”, 2nd Edition, Prentice Hall, 1997
5- Cripps, Steve C., “RF Power Amplifiers for Wireless Communications”, Artech House, 1999
6- T. H. Lee, The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits, Cambridge Univ.Press, ISBN 0-521-83539-9,2004