Banca de DEFESA: RENAN DINIZ

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : RENAN DINIZ
DATA : 10/09/2025
HORA: 14:00
LOCAL: https://meet.google.com/fzs-pvoq-agz
TÍTULO:

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

PÁGINAS: 88
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 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 são trimados para gerar protótipos otimizados  25 ◦C (P25) e 50 ◦C (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 25 ◦C e outro com o diodo SMS7621 otimizado para 70 ◦C, de modo a combinar suas melhores características térmicas para manter a eficiência estável em -20 dBm ao longo de uma ampla faixa de temperatura, sendo sua robustez validada por meio dos resultados experimentais.

O segundo objetivo deste trabalho é analisar o desempenho de retificadores e rectenas sob um sinal no padrão 5G NR, para isso, duas rectenas foram desenvolvidas, utilizando antenas planares dos tipos Patch e Quasi-Yagi (QY) e o retificador P25 como base para operar em 3,5 GHz com Pin de -20dBm. Os testes iniciais focam no retificador, considerando diferentes configurações do sinal 5G para manter a taxa de dados constante, e indicam menor eficiência de retificação com sinais com períodos de ociosidade no tempo, além de possível saturação do diodo devido à alta relação entre potência de pico e potência média (PAPR, do inglês Peak-to-Average Power Ratio). Para as rectenas, utilizando um sinal 5G contínuo com largura de banda de 100 MHz, os resultados obtidos indicam eficiências de 15,5% e 9,4% na rectena Patch, e de 20,4% e 16,6% na rectena QY para os sinais CW e 5G, respectivamente.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1762419 - CARLOS EDUARDO CAPOVILLA
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - ARIANA MARIA DA CONCEICAO LACORTE CANIATO SERRANO - USP
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - VALDEMIR PRAXEDES DA SILVA NETO - UFRN
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1761107 - RICARDO SUYAMA
Membro Suplente - Examinador(a) Externo à Instituição - RENAN TREVISOLI DORIA - PUC - SP