Academic literature on the topic 'Radar Electrónico'

El microscopio es un instrumento que se utiliza para magnificar la imagen de un objeto diminuto, la Microscopia Electrónica de Barrido MEB, es una de las herramientas más usadas en la investigación principalmente en odontología, existen muchos estudios realizados con el uso del MEB incluido artículos de estudios in-vitro, este método permite visualizar imágenes en alta magnificación, el MEB usa un haz de electrones y su exploración es semejanza de tipo radar. Para el estudio estas muestras deben ser sometidas a un proceso de preparación: fijación, deshidratación, secado y corte, adicional a esto ciertas muestras necesitaran un paso en el que se revestirán de un material pesado electroconductor como el oro y el palladium, para obtener una imagen en alta resolución con nitidez. El objetivo de este estudio es analizar la importancia de la MEB para estudio de cementación de postes de fibra de vidrio para la reconstrucción postendodontica.

El presente trabajo de tesis muestra el diseño y la construcción de un subsistema de recepción VHF (50MHz), el cual consta de cuatro receptores superheterodinos, del tipo homodino, y un oscilador local. Este subsistema va a ser utilizado en el radar JULIA (Jicamarca Unmanned Long-term studies of the Ionosphere and Atmosphere) del Radio Observatorio de Jicamarca ROJ para la adquisición de información de la atmósfera. El Radio Observatorio de Jicamarca fue inicialmente creado para adquirir datos de alturas ionosféricas, pero investigaciones de Woodman y Guillen demostraron que también servía para obtener información de alturas MST (Mesosphere, Stratosphere, and Troposphere); a esta nueva técnica de radar se le conoce como MST. Sin embargo, el uso del radar MST estaba limitado a las campañas de los días geofísicos (1000 horas promedio), debido al alto consumo de potencia eléctrica de sus transmisores grandes; además, para este tipo de experimentos no se requerían de los transmisores de alta potencia, ya que los fenómenos que ocurren a estas alturas generan fuertes retornos de señal. La consideración de los comentarios anteriores sugirió que un sistema de transmisores de baja potencia en el ROJ resultaría ser de gran utilidad. Como complemento a tales transmisores y al arreglo de antenas del observatorio, se podía considerar la adición de un grupo alternativo de receptores y de un sistema de análisis relativamente simple e independiente. De esta manera, no se requeriría de grandes transmisores, computadoras ni otros equipos de uso habitual de la estación. Además, este “mini-sistema” podría operar con la energía entregada por un generador diesel de medianas dimensiones. Para garantizar la calidad de los datos adquiridos, se tuvieron que cumplir ciertos requisitos en el subsistema de recepción, entre los cuales podemos mencionar: baja “figura del ruido (3 dB)”, alta selectividad, alta ganancia (mayor a 70 dB), y control de ancho de banda y atenuación. Los criterios de diseño de receptores VHF que se muestran a lo largo de este trabajo no sólo van a permitir el entendimiento del funcionamiento de los subsistemas de recepción en 50 MHz, sino también, en el diseño a mayor frecuencia.
Tesis

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações
This thesis attempts to improve the linearity, while keeping the efficiency, of a given power amplifier to be used in RADAR applications. The thesis is divided in three major parts: first, the theoretical analysis around the chosen linearization technique is done by mathematical deduc-tion and MATLAB simulations. In second place, ADS simulations with low-frequency dithering applied to an amplifier model, provided by the man¬ufacturer of the amplifier, are performed. The desired characteristics found during simulations will be used on the design of the prototype. Then, using the designed prototype, measurements to compare with the previous simulations, will be done. To prove the concept idea, small and large signal, for a single-tone, and two-tone measurements, with and without dithering, will be performed. The improvement of the intermodulation distortion products using a dithered amplifier will be shown demonstrating actual linearity enhancement.
Esta dissertação de Mestrado têm como principal objectivo aumentar a linearidade de um determinado amplificador de potência, mantendo a sua eficiência. Primeiramente, depois de escolhida a técnica a implementar (dither de baixa frequência (LFD)), vai ser feita uma análise com base numa dedução matemática seguida de simulações em MATLAB, para provar a sua eficácia. Simulações usando o modelo do amplificador (fornecido pelo fabricante) e a técnica de LFD vão ser feitas onde as condições necessárias à implementação do dither vão ser extraídas para, posteriormente serem usadas na construção de um prótotipo. Depois do design do prótotipo ser finalizado, e da placa completa ter sido produzida, os resultados das medições, vão ser comparados com as simulações. Medidas de sinal fraco e sinal forte, bem como medidas da distorção de intermodulação vão ser apresentadas e analisadas. No final, as medições anteriores vão ser utilizadas para comprovar a validade da técnica escolhida na linearização do amplificador para ser usado em aplicações de RADAR.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor
Describe el desarrollo de un equipo electrónico prototipo utilizando dispositivos lógicos programables complejos (CPLD’s) que controla al sistema de recepción del radar del radio observatorio de Jicamarca (ROJ). Los CPLD’s han sido programados mediante el lenguaje de descripción de hardware VHDL, utilizando para la síntesis, simulación, implementación y programación de estos dispositivos el software de distribución gratuita QUARTUS II de ALTERA. Ha sido necesario la utilización de tres CPLD’s, programados para cumplir sus propias funciones y las complementarias con los otros, motivo por el cual ha sido necesario darles la capacidad de comunicarse entre ellos. Finalmente, el prototipo ha sido sometido a pruebas y ha demostrado ser de características superiores a otro desarrollado en el ROJ denominado REX-2X y es comparable y superior en algunas de sus características al equipo comercial ECHOTEK GC214, satisface las necesidades del ROJ y cumple con las exigencias del mercado, por lo que ha tenido aceptación en otras instituciones nacionales como la Marina de Guerra del Perú y otras entidades extranjeras que se dedican a la investigación de la ionósfera, contribuyendo de esta manera con el desarrollo de la tecnología nacional.
Tesis

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações
Currently, all the control data behind the RF front-end modules in phased array radars is transmitted digitally and simultaneously by means of optical ber, resulting in a massive distribution network. The design of cheaper radars requires alternative ways of transmission to be explored. An intuitive and rather straight approach is to take advantage of the already existent RF layer used for the distribution of the radar pulse. The aim of this thesis work is to investigate OFDM as a modulation option for that approach and to determine whether or not it is a viable one. As proof of concept, experimental results are presented and discussed.
Actualmente, toda a informa cão de controlo por detráas dos móodulos T/R (Transmit/ Receive) em radares com phased arrays e transmitida digital e simultaneamente atrav és de fi bra optica, resultando numa rede de distribuiçaõ massiva. Para que se possa reduzir o custo de produção e limitações no design, e fundamental a exploração de alternativas para a transmissão destes dados. Uma ideia intuitiva e que não implica grandes modi ca ções estruturais, e tirar vantagem da j a existente layer de RF (R adio Frequência) usada para distribuição do pulso de radar pelos m ódulos. O objectivo desta tese é investigar OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) como uma das opções para modulação do novo sinal de RF responsável pela informa ção de controlo e determinar se esta é ou não uma escolha vi ável. Como prova de conceito, resultados experimentais serão apresentados e discutidos.

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações
Na área de transmissão de energia sem fios por radiofrequência, grande esforço tem sido dedicado ao desenvolvimento e estudo de formas de onda apropriadas para aumento da eficiência de conversão de energia de radiofrequência em energia DC, usada para alimentar os nossos dispositivos eletrónicos. Tal aumento de eficiência é obtido usando formas de onda que possuem uma elevada relação entre a potência de pico e a sua média. Os recetores destes sistemas são normalmente circuitos detetores de pico pelo que sinais de natureza multi-portadora são frequentemente usados para obter elevado Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) permitindo ultrapassar a barreira de potencial dos díodos retificadores para potências inferiores, resultando num aumento de eficiência quando comparados com o cenário tradicional de uma única portadora. O aumento de eficiência de conversão traduz-se, por exemplo, num aumento da distância de comunicação de um sensor passivo. Com esta dissertação pretende-se efetuar um estudo ao nível de possíveis formas de onda a utilizar num transmissor de um sistema de transferência de energia sem fios por forma a aumentar a eficiência de conversão. Sinais inovadores como sendo multisenos harmonicamente espaçados e sinais de radar são pela primeira vez explorados nesta área e as suas vantagens/ desvantagens são reportadas. Verifica-se que aplicando a técnica de compressão de pulsos, tipicamente usada em sistemas de radares, a um sinal do tipo chirp resulta num sinal cujo PAPR pode ser controlado através de parâmetros inerentes ao sinal chirp utilizado e pode assumir um valor arbitrário. Por forma a testar sinais multiseno harmonicamente espaçados, o projeto de um conversor RF-DC de banda dupla é apresentado.
Recently, in wireless power transmission field, many efforts were made in order to study and develop new waveforms that can boost the efficiency conversion of radio frequency energie into DC energie, which can be used to power up our electronics without cables. This efficiency boost is typically achieved by using waveforms that assumes a high peak power when compared with its average. The receivers are usualy simple peak detectors and then, signals with multicarrier nature are widely used to achieve high Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) that enables us to activate a rectifying diode with less average power, when compared with the traditional single carrier case. This power conversion efficiency boost leads, for example, to an increase in the distance that a passive sensor can effectively communicate. This dissertation provides a study of several waveforms that can be used on a wireless power transmission system's transmitter that can actually further increase the power conversion efficiency of most RF to DC converters. Innovating signals such as harmonically spaced multisines and radar signals are exploited, for the first time, on wireless power transmission field and its advantages/disadvantages are reported. Moreover, if pulse compression technique is applied to a chirp signal, typically used on radar systems, we end up with a time domain waveform with a very high PAPR and it is possible to control its value adjusting some of the basic chirp signal parameters. In order to test harmonically spaced multisines, a dual band RF to DC converter is proposed and designed.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
Actualmente, sistemas de sensores remotos estão a entrar numa nova fase. Um aumento na procura de sistemas com capacidades multifuncionais e multibanda está a incentivar investigação e investimento em diversas áreas de indústria. Esta procura está a ser estimulada por avanços tecnológicos em diversas áreas tais como veículos autónomos, aplicações do sector de saúde e em aplicações de casas inteligentes. Os sistemas de radar estão a evoluir do seu formato tradicional de sistemas de medição de distância e velocidade. Contudo, esta nova vaga de interesse em sistemas de radar tem posto pressão nas tecnologias electrónicas tradicionais. Nomeadamente, nos osciladores eléctricos.O desempenho de radares de alta definação é dependente de factores tais como o nível de ruído de fase e da largura de banda do sinal radar. Sistemas de radar electrónicos sofrem de limitações na geração de portadoras de alta frequência e na geração de larguras de banda com tamanhos consideráveis. Estas limitações são ultrapassadas com a utilização de tecnologias fotónicas.Esta dissertação começa com a exploração das limitações dos sistemas de radar electrónicos. Essas limitações são apresentadas com testes realizados num modelo de simulação baseado numa arquitetura definida por software. Depois da análise e caracterização das limitações dos radares electrónicos, a solução destas limitações é apresentada através de sistemas radar suportados por tecnologias fotónicas.Os últimos capítulos desta dissertação apresentam o modelo de simulação implementado do sistema de radar suportado por fotónica. Vários testes de desempenho são apresentados e discutidos. Ao longo desta dissertação, os componentes e a arquitetura do radar fotónico e electrónico são apresentados e discutidos. A presença de ruído de fase é destacada, uma vez que é uma das principais origens de erros nos sistemas de radar.
Recent years have seen growing pressure on the requirements for remote sensing systems. Radar systems have evolved from their traditional ranging and surveillance applications to a much broader spectrum of applications. They are now evolving toward a new era of multifunctional and multiband frequency operation. This change in perspective is being fueled by the advances made in various fields. These fields range from autonomous-vehicle industry to the healthcare industry. Recent legislature that allows the unlicensed use of the 77 GHz frequency band has also been another factor that has encouraged the development of high frequency radar systems. A need for fast high-resolution imaging is putting pressure on traditional electronic technologies. The lack of electronic systems which have the capacity of directly generating, processing and digitizing stable signals with higher central frequencies and larger bandwidths, has motivated research worldwide. Alternatives based on photonic systems have be proposed to overcome the challenges presented by traditional electronic radars. Efforts are now being focused on using the millimeter-wave (MMWave) band with photonic supported systems. By transitioning to the MMWave band, radar systems offer better spatial and temporal resolution.This dissertation begins by exploring the limitations of electronic radar systems. These limitations are presented with tests conducted on a simulation model based on a software defined architecture. Once the drawbacks of the electronic radar are exposed, an introduction to photonic supported radars is presented.Then, system tests on a simulation model of a photonic supported radar are conducted. Where various systems parameters are tested. With the conducted tests, performance degradation issues of the uplink are evaluated and studied.Throughout this dissertation, the components and architecture of the photonic and electronic radar are presented and discussed. The presence of phase noise is highlighted since it is one of the main origins of errors in radar systems.

RADAR de abertura sintética (SAR) é uma tecnologia usada para obter imagens a partir de radiação RF que são relativamente insensíveis a efeitos como nuvens, poeiras, luz solar... A partir da junção entre teoria de RADAR e técnicas de processamento de sinal, é possível obter-se imagens deste tipo com resoluções apreciáveis. Ao longo dos anos, avanços nestas áreas têm permitido obter imagens com cada vez maior qualidade. Um destes avanços foi a introdução do Software Defined Radio (SDR) como uma forma de substituir muito do hardware de rádio convencional por software eficiente e flexível. Mas, apesar de substituir parte do hardware necessário para comunicações rádio, ainda não é capaz de fazer uma transição total para software. Desta forma, é ainda necessária alguma eletrónica de interface entre o SDR e as antenas de rádio. Este tipo de módulos designam-se de "RF front-ends". A experiência SARIA é um projeto académico que procura fazer SAR a partir de uma arquitetura baseada em SDR. Esta experiência será albergada num balão estratosférico no contexto do programa BEXUS. Duas antenas, uma insuflável e um refletor estático, serão usadas para sessões de SAR. Com esta configuração em mente, um "RF front-end" será necessário. Espera-se que este módulo transmita e receba sinais de banda C com considerações de baixo custo, baixo consumo e ganho ajustável. Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um "RF front-end" que seja adequado a aplicações semelhantes à da experiência SARIA. O módulo contém uma cadeia de transmissão (TX) com ganho ajustável até uma potência de saída de 30 dBm; uma cadeia de receção (RX) com uma figura de ruído abaixo de 3 dB e uma comutação entre RX e TX baseada em deteção de potência RMS com uma frequência de repetição de pulsos de 1 kHz.
Synthetic Aperture Radar (SAR) is a technology used to record RF images, that are considerably insensitive to effects like dust, clouds, day light... By coupling RADAR theory with signal processing techniques, it is possible to obtain images with useful levels of resolution. Over the years, advances in the RADAR and signal processing domains, have made it possible to obtain increasingly better quality images. One such advance was the introduction of Software Defined Radio (SDR), as a way to replace a lot of the conventional radio hardware by flexible and effective software. But, even though, it substitutes a lot of the previously used hardware, there is still the need for some electronics to interface the SDR with radio antennas. These modules are commonly referred to as "RF front-ends". The SARIA experiment is a student project that intends to perform SAR, using a SDR based architecture. This experiment will be housed in a stratospheric balloon in the context of the BEXUS program. Two antennas, an inflatable antenna and a static reflector, shall be used for SAR sessions. With this setup in mind, a RF front-end will be required. This module is expected to adequately transmit and receive C-band signals, with a concern for low-power, low-cost and adjustable transmission gain. This thesis work describes the development of a suitable RF front-end for appli-cations with similar specifications to the ones exhibited in the SARIA experiment. The module contains a Transmission chain with adjustable gain and up to 30 dBm of output power; a Reception chain with a noise figure under 2 dB and switching between RX and TX contexts based on RMS power detection with a pulse repetition frequency of 1 kHz.

RADAR de abertura sintética (SAR) é uma tecnologia usada para obter imagens a partir de radiação RF que são relativamente insensíveis a efeitos como nuvens, poeiras, luz solar... A partir da junção entre teoria de RADAR e técnicas de processamento de sinal, é possível obter-se imagens deste tipo com resoluções apreciáveis. Ao longo dos anos, avanços nestas áreas têm permitido obter imagens com cada vez maior qualidade. Um destes avanços foi a introdução do Software Defined Radio (SDR) como uma forma de substituir muito do hardware de rádio convencional por software eficiente e flexível. Mas, apesar de substituir parte do hardware necessário para comunicações rádio, ainda não é capaz de fazer uma transição total para software. Desta forma, é ainda necessária alguma eletrónica de interface entre o SDR e as antenas de rádio. Este tipo de módulos designam-se de "RF front-ends". A experiência SARIA é um projeto académico que procura fazer SAR a partir de uma arquitetura baseada em SDR. Esta experiência será albergada num balão estratosférico no contexto do programa BEXUS. Duas antenas, uma insuflável e um refletor estático, serão usadas para sessões de SAR. Com esta configuração em mente, um "RF front-end" será necessário. Espera-se que este módulo transmita e receba sinais de banda C com considerações de baixo custo, baixo consumo e ganho ajustável. Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um "RF front-end" que seja adequado a aplicações semelhantes à da experiência SARIA. O módulo contém uma cadeia de transmissão (TX) com ganho ajustável até uma potência de saída de 30 dBm; uma cadeia de receção (RX) com uma figura de ruído abaixo de 3 dB e uma comutação entre RX e TX baseada em deteção de potência RMS com uma frequência de repetição de pulsos de 1 kHz.
Synthetic Aperture Radar (SAR) is a technology used to record RF images, that are considerably insensitive to effects like dust, clouds, day light... By coupling RADAR theory with signal processing techniques, it is possible to obtain images with useful levels of resolution. Over the years, advances in the RADAR and signal processing domains, have made it possible to obtain increasingly better quality images. One such advance was the introduction of Software Defined Radio (SDR), as a way to replace a lot of the conventional radio hardware by flexible and effective software. But, even though, it substitutes a lot of the previously used hardware, there is still the need for some electronics to interface the SDR with radio antennas. These modules are commonly referred to as "RF front-ends". The SARIA experiment is a student project that intends to perform SAR, using a SDR based architecture. This experiment will be housed in a stratospheric balloon in the context of the BEXUS program. Two antennas, an inflatable antenna and a static reflector, shall be used for SAR sessions. With this setup in mind, a RF front-end will be required. This module is expected to adequately transmit and receive C-band signals, with a concern for low-power, low-cost and adjustable transmission gain. This thesis work describes the development of a suitable RF front-end for appli-cations with similar specifications to the ones exhibited in the SARIA experiment. The module contains a Transmission chain with adjustable gain and up to 30 dBm of output power; a Reception chain with a noise figure under 2 dB and switching between RX and TX contexts based on RMS power detection with a pulse repetition frequency of 1 kHz.

In this dissertation, we intend to develop a system capable of monitoring vital signs and doing medical imaging using the same materials and technologies. Especially in medical imaging, and more precisely in stroke detection, it is essential to have a portable and low-cost system which could be integrated inside an ambulance. The goal of this work is to demonstrate the potential and feasibility of Software Defined Radio technology as a way to achieve those necessities so well described on the literature. Respiration monitoring was already performed. In Medical Imaging, some good results were achieved and there are more experimental tests ongoing.

Os sistemas de RADAR e Radar de Abertura Sintética (SAR) necessitam de antenas diretivas com banda larga. Para as antenas serem diretivas é necessário que estas sejam grandes, o que é impraticável em muitas aplicações. As antenas com metamateriais são construídas usando estruturas miniaturizadas complexas que permitem que antenas pequenas se comportem como antenas consideravelmente maiores. O objetivo desta tese é obter um conjunto baseado em pequenas antenas com tais propriedades, de forma a obter uma antena diretiva e de banda larga, passível de ser usada para operações de RADAR e SAR.
RADAR and Synthetic Aperture Radar (SAR) system require broadband directive antennas. Directivity require antennas to be large, which turns to be impracticable in many applications. Metamaterial antennas are built using complex miniaturized structures that produce small antennas that behave equally to much larger traditional antennas. The goal of this dissertation is to obtain a small antenna array based on small antennas with such properties, in order to obtain a directive and broadband antenna suitable for RADAR and SAR operation.