Laboratório James Clerk Maxwell de Micro

Laboratório James Clerk Maxwell de Micro-ondas e Eletromagnetismo Aplicado
II Workshop de Micro-ondas – Antenas Planares de micro-ondas de banda larga – Suzano - SP – 12/08/2016
GERADOR DE PULSO ELETROMAGNÉTICO GAUSSIANO
TONI ANDERSON L. FARIA1, ALEXANDRE M. DE OLIVEIRA 2
1
Aluno de Iniciação Científica do Laboratório Maxwell de Micro-ondas e Eletromagnetismo Aplicado do IFSP,
Campus Suzano, Modalidade PIVICT - [email protected].
2
Professor / Orientador / Pesquisador do Laboratório Maxwell de Micro-ondas e Eletromagnetismo Aplicado do
IFSP, Campus Suzano, [email protected].
Resumo - Este trabalho tem como finalidade, mostrar os estudos realizados sobre o pulso
eletromagnético na forma de uma onda Gaussiana. Levam-se em consideração as formas e
características do pulso, como por exemplo, o nível de emissão espectral do pulso e a forma do
pulso no domínio do tempo. Este pulso gaussiano também apresenta uma alta frequência em
MHz, e seu nível de emissão espectral é bem largo se compararmos com uma onda portadora.
.Palavras-chave: Cinco palavras separadas por ponto e vírgula.
INTRODUÇÃO
Para se desenvolver um gerador de pulso Gaussiano, precisamos se basear em um tipo de
pulso eletromagnético curto.
Um trabalho bem elaborado foi desenvolvido para mostrar a característica do pulso e seu
funcionamento, que atualmente é usado em radares e que é aplicado tanto para militares como
civis, como por exemplo, no monitoramento de velocidade de trânsito e no controle de tráfego
aéreo (DEVENE, 2000).
O radar por impulso ou i-Radar é uma espécie de aprimoramento do radar tradicional de
portadora (DE OLIVEIRA, 2016).
Este gerador de pulso que estou trabalhando, é elaborado com tecnologia CMOS. O pulso
que pretendesse gerar com este circuito proposto, é uma onda na forma de uma Gaussiana, pois
ele apresenta um grau de complexidade (circuito) baixo se fomos comparar ao circuito do pulso
Sinc e sua emissão espectral possui um grau melhor do que o pulso de onda quadrada. A figura
1 demonstra a forma de cada pulso no domínio do tempo.
Figura 1 - Pulsos candidatos a aplicações de i-Radar. (a) Pulso Sinc; (b) Pulso de onda quadrada; (c) Pulso Gaussiano
(WENTZLOFF, 2007).
RESULTADOS E DISCUSSÕES
O primeiro passo a ser dado foi ajustar a fonte do circuito para 15V, logo em seguida foi
usado o circuito CMOS 4001 e 4069 para elaboração do circuito e realização dos testes.
O gerador de sinais foi configurado para 1kHz (taxa de pulso) e 15V de amplitude na
forma de onda quadrada.
Figura 2 – Fotografia do osciloscópio com o pulso Gaussiano gerado e suas informações.
Instituto Federal de São Paulo
www.labmax.org
1
Laboratório James Clerk Maxwell de Micro-ondas e Eletromagnetismo Aplicado
II Workshop de Micro-ondas – Antenas Planares de micro-ondas de banda larga – Suzano - SP – 12/08/2016
Foi inserido esse sinal no circuito gerador de pulso, com a tendência de estimular o
circuito para que ele pudesse gerar mil pulsos Gaussianos por segundo. Cada um dos pulsos
Gaussianos tinha uma frequência central de 3,85MHz e um comprimento temporal de 260ns,
como mostra a figura 2.
REFERÊNCIAS
DE OLIVEIRA. Projeto de Transmissor de Radar UWB. Uma abordagem prática no projeto de circuitos de micro-ondas com
tecnologia CMOS e planar. São Paulo – BR: CDA, 2016. P. 178. ISBN: 978-85-471-0059-9.
DEVINE, P. Radar level measurement. The user guide. Sussex – UK: VIP Print, 2000. P. 154. ISBN: 0-9538920-0-X.
KIM, H. et al. All-Digital low-power CMOS pulse generator for UWB system. IEE Electronics Letters. v. 40, n.24, p. 1534-1535,
2004. Doi: 10.1049/el:20046923.
WENTZLOFF, D. D. Pulse-Based Ultra-Wideband Transmitters for Digital Communication. 2007. P. 123. Tese (Ph.D.) –
Departamento de Engenharia Elétrica e Ciências da Computação do Massachusettis Institute of Technology, Cambridge, 2007.
Instituto Federal de São Paulo
www.labmax.org
2