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Banca de QUALIFICAÇÃO: RAFAEL VINICIUS TAYETTE DA NOBREGA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : RAFAEL VINICIUS TAYETTE DA NOBREGA
DATA : 28/07/2022
HORA: 14:00
LOCAL: https://conferenciaweb.rnp.br/webconf/murilo-13
TÍTULO:

Projeto e Avaliação de Desempenho de Osciladores Baseados em RTDs para Comunicação Sem Fio THz


PÁGINAS: 121
RESUMO:

O sistema móvel de sexta geração (6G) proporcionará novos mercados, serviços e indústrias, possibilitando uma infinidade de novas oportunidades e soluções. O 6G se beneficiará de tecnologias emergentes e disruptivas, assim como a comunicação em terahertz (THz). A banda THz (0,1-10 THz) está recebendo uma atenção substancial devido seu grande espectro não-alocado, viabilizando assim aplicações com grande largura de banda e alta capacidade. Adicionalmente, o 6G exigirá soluções que possam satisfazer orçamentos de energia rigorosos. Com isso, um grande esforço está sendo dedicado ao desenvolvimento de dispositivos inovadores e eficientes para lidar com tais requisitos. Felizmente, todas essas condições podem ser atendidas por um dos dispositivos eletrônicos mais proeminentes, o diodo de tunelamento ressonante (RTD). Os osciladores baseados em RTDs demonstram atributos notáveis, como chaveamento de alta velocidade, frequência de operação em THz, grande largura de banda, baixo consumo de energia, funcionamento em temperatura ambiente e facilidade de integração com eletrônicos convencionais. Entretanto, suas potências de saída ainda são relativamente pequenas. Assim, estudos buscando alternativas para aumentar sua potência de saída ainda estão em desenvolvimento. Neste contexto, o presente trabalho apresenta o projeto e avaliação de desempenho de osciladores baseados em RTDs para a comunicação sem fio em THz. Primeiramente, são mostrados os conceitos fundamentais do oscilador controlado por tensão (VCO) baseado em RTD, bem como suas principais figuras de mérito. Posteriormente, é desenvolvida uma metodologia para projetar os VCO-RTDs. Na sequência, é proposto um modelo estendido para obtenção da perda por absorção atmosférica no canal THz, para o intervalo de 100 a 550 GHz. Com isso, simula-se o primeiro transmissor baseado em VCO-RTD. Resultados mostram que o transmissor operando a 1,03 THz, alcançou uma potência de saída de 39 μW, 0,18 Tb/s de capacidade de canal e um alcance de 1,55 m. Depois, desenvolvem-se transmissores compostos por dois
RTDs em paralelo. Os dispositivos operaram na banda Y (325-500 GHz), e o transmissor de 338 GHz suporta 1,09 mW de potência de saída, 0,107 Tb/s de capacidade de canal e alcance de enlace sem fio de 45,5 metros. Com isso, verifica-se que os transmissores propostos são adequados para aplicações de microescala em THz. Por fim, é implementado, pela primeira vez, um Nano-RTD de GaAs/AlAs funcionando como um VCO. Deriva-se o formalismo para caracterizar e avaliar o desempenho do nanodispositivo. Os resultados mostraram o Nano-RTD operando nas bandas H (220-325 GHz) e Y, com consumo ultrabaixo (160 nW), potências de saída compatíveis com as aplicações (3,56 nW), uma capacidade de canal de 0,11 Tb/s para um alcance máximo de 25 mm. Dessa forma, o nanodispositivo proposto pode ser usado para uma infinidade de aplicações de nanoescala em THz, no âmbito da saúde, incluindo detecção, monitoramento e diagnóstico médico.



MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1761105 - MURILO BELLEZONI LOIOLA
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 1762419 - CARLOS EDUARDO CAPOVILLA
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 2334927 - ANDRE KAZUO TAKAHATA
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1761107 - RICARDO SUYAMA
Notícia cadastrada em: 07/07/2022 13:53
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