Banca de QUALIFICAÇÃO: RENAN DINIZ

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : RENAN DINIZ
DATA : 04/06/2025
HORA: 14:00
LOCAL: https://meet.google.com/owy-nvkk-wze
TÍTULO:

Projeto e Análise de Rectenas sob Variação de Temperatura no Padrão 5G NR

PÁGINAS: 84
RESUMO:

Nos últimos anos, o Harvesting de Energia de Radiofrequência (RF, do inglês Radio Frequency) tem ganhado destaque como solução promissora para alimentar sensores e dispositivos autossuficientes, utilizando rectenas, que combinam antenas com retificadores de RF para coletar a energia eletromagnética de RF do ambiente e convertê-la em corrente contínua (DC, do inglês Direct Current). No entanto, há duas questões ainda
pouco abordadas em relação às rectenas que envolvem a sensibilidade térmica do retificador, devido à dependência dos parâmetros do diodo Schottky com a temperatura, e a limitação dos testes com sinal de onda contínua (CW, do inglês Continuous Wave), que não representam adequadamente os sinais reais como Wi-Fi, Bluetooth e 5G.

Logo, este trabalho tem como um dos objetivo projetar retificadores de RF com ampla faixa de operação em temperatura, sob baixas potências de entrada (Pin), atuando na faixa de 3,5GHz
licenciada para aplicações 5G, além de avaliar o desempenho de rectenas sob excitação de sinais no padrão 5G NR. Para a problemática térmica de retificadores, duas soluções são propostas: a primeira consiste em um retificador com rede de casamento trimável em temperatura, utilizando o diodo SMS7630, cujos elementos paralelos da sua rede de casamento podem ser trimados para gerar protótipos otimizados para 25ºC (P25) e 50ºC (P50), sendo a proposta validada por resultados experimentais em -20 dBm que indicam maior eficiência para P25 em temperaturas mais baixas e para P50 em temperaturas mais elevadas. Complementarmente, a segunda proposta é o retificador de RF Paralelo Dual (DPRF, do inglês Dual Parallel RF ), composto por dois retificadores em paralelo, um com o diodo SMS7630 otimizado para 27ºC e outro com o diodo SMS7621 otimizado para 72ºC, de modo a combinar suas melhores características térmicas para manter a eficiência estável em -20 dBm ao longo de ampla faixa de temperatura sendo sua robustez validada por meio dos resultados experimentais.

O segundo objetivo deste trabalho é analisar o desempenho de rectenas sob um sinal padrão 5G NR, para isso, duas rectenas foram desenvolvidas, utilizando antenas planares dos tipos Patch e Quasi-Yagi (QY) e o retificador de RF P25 como base para operar em 3,5 GHz com Pin de -20dBm, fabricadas com substrato RO4835. Os resultados obtidos indicam para sinais CW e 5G, respectivamente, eficiências de 15,5% e 9,4% na rectena Patch, e de 20,4% e 16,6% na rectena QY. Embora o desempenho sob sinal 5G seja inferior ao obtido com CW, os resultados ainda se mostram adequados para aplicações de RF harvesting.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1762419 - CARLOS EDUARDO CAPOVILLA
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 1936002 - ANDERSON LEONARDO SANCHES
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - ARIANA MARIA DA CONCEICAO LACORTE CANIATO SERRANO - USP
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1544392 - ALINE DE OLIVEIRA NEVES PANAZIO