Aprèn - Lluís Pradell i Cara

This document details the design of a Passive UHF RFID Temperature Sensing Antenna Tag, integrated into biocompatible material, to incorporate within a brain surgical prosthesis. This wireless and non-invasive RFID device allows temperature monitoring, affording valuable clinical control of the patient?s status. A material characterization, RFID Tag design, manufacturing and verification process of the RFID part and Sensor capabilities have been performed. In default of the accuracy calibration sensor and the need to enhance the industrial process, this innovation assures to revolutionize the patients? status monitoring. The RFID Sensing Tag provides a diagnosis and vital control tool helping health professionals, improving substantially the preventive examination to reduce the required time of hospitalization, recovery, and rehabilitation due to this new generation of Implants RFID.

Este documento detalla el diseño de una antena Tag Pasiva RFID para UHF con sensor de temperatura, integrado en medio de material biocompatible, incorporado dentro de una prótesis quirúrgica cerebral. Este dispositivo RFID inalámbrico y no invasivo permite monitorizar la temperatura, obteniendo un control del estado clínico del paciendo de alto valor. Se han llevado a cabo procesos de caracterización de materiales, diseño de un Tag RFID, fabricación y verificación de la parte de RFID y del sensor de temperatura. A falta de la calibración precisa del sensor y la necesidad de mejorar el proceso industrial, esta innovación asegura revolucionar la monitorización del estado del paciente. El Tag RFID con sensor aporta una herramienta de diagnóstico y control vital ayudando al personal médico, mejorando de forma significativa la evaluación preventiva reduciendo los tiempos necesarios de hospitalización, recuperación y rehabilitación debido a esta nueva generación de implantes RFID.

Aquest document detalla el disseny d'una antena Tag RFID Passiva per UHF amb sensor de temperatura, integrat entremig de material biocompatible, incorporat dins d'una pròtesi quirúrgica cerebral. Aquest dispositiu RFID sense fils i no invasiu permet monitoritzar la temperatura, obtenint un control de l'estat clínic del pacient d'alt valor. S'han dut a terme processos de caracterització de materials, disseny d'un Tag RFID, fabricació i verificació de la part d'RFID i del sensor de temperatura. A falta de la calibració precisa del sensor i la necessitat de millorar el procés industrial, aquesta innovació assegura revolucionar la monitorització del estat del pacient. El Tag RFID amb sensor de temperatura aporta una eina de diagnòstic i control vital ajudant al personal mèdic, millorant de forma significativa l'avaluació preventiva reduint els temps necessaris d'hospitalització, recuperació i rehabilitació a causa d'aquesta nova generació d'implants RFID.

Examen Final Restricted access to the UPC academic community

Examen

Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2023

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

MICROONES - 230052

Accés al text complet

Disseny d'un filtre passa-banda de microones amb estructures Three-Line-Microstrip (TLM)

Treball Final de Grau

Domènech Fernàndez, Lídia

Tutor/a - Director/a: Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2022

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

Veure detall Accés al text complet

In this project, new structures for the design and fabrication of band-pass filters with Three-Line-Microstrip structures are under study to achieve a shorter physical length than a filter design with coupled lines. Although proposed and studied structures have order 1, 2, 3 and 4, with frequency centered at 2 GHz and a ripple of 0.5 dB, the principal analyzed filter is a third order filter. First, to study all the parameters that characterize filters (input and output quality factor, coupling coefficient), simulation software is used, such as Keysight ADS. Posteriorly, the filter fabrication has been done to corroborate that measured results coincide with the ones simulated with Momentum ADS. And they can be considered useful as a band-pass filter.

En este proyecto se estudian nuevas estructuras para el diseño y fabricación de filtros paso banda con estructuras Three-Line-Microstrip para poder tener una longitud física menor que en los diseñados con líneas acopladas. Aunque el estudio y las estructuras propuestas son para filtros de órdenes 1, 2, 3 y 4, centrados a frecuencia 2 GHz y con un rizado de 0,5 dB, el principal filtre de análisis ha sido una estructura de orden 3.\vspace{2mm}\newline Primero, se ha hecho uso de programas de simulación como es Keysight ADS, para poder hacer un estudio de forma individual de los parámetros que caracterizan los filtros, como el factor de calidad de la entrada y la salida, i el coeficiente de acoplamiento entre los resonadores que forman el filtro. Posteriormente, se ha procedido a la fabricación del filtro para corroborar que los resultados medidos coinciden con los simulados con la simulación electromagnética de Momentum ADS, y que se pueden considerar estructuras útiles para su uso como filtro paso banda.

En aquest treball s'estudien noves estructures per al disseny i fabricació de filtres passa-banda amb estructures Three-Line-Microstrip per tal de tenir una longitud física menor que en els dissenyats amb línies acoblades. Tot i que l'estudi i les estructures proposades són per filtres d'ordres 1, 2, 3 i 4, centrats a freqüència 2 GHz i amb un arrissat de 0,5 dB, el principal filtre d'anàlisi ha sigut una estructura de filtre d'ordre 3. Primerament, s'han fet ús programes de simulació com és Keysight ADS, per tal de fer un estudi de manera individual dels paràmetres que caracteritzen els filtres, com són el factor de qualitat de l'entrada i de la sortida, i el coeficient d'acoblament entre els ressonadors que formen el filtre. Posteriorment, s'ha procedit a la fabricació del filtre per tal de corroborar que els resultats mesurats coincideixen amb els simulats amb la simulació electromagnètica de Momentum ADS, i que es poden considerar com estructures útils per al seu ús com a filtre passa-banda.

Measurement and Analysis of radio wave propagation in an indoor environment at 28 GHz

Treball Final de Grau

Cavero Carreras, Pol

Tutor/a - Director/a: Pradell i Cara, Lluís; Haneda, Katsuyuki

Data de publicació: 2022

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

Veure detall Accés al text complet

Design and development of high-performance C-band circuits for CIMR (Copernicus Imaging Microwave Radiometer) ESA space mission

Projecte Final de Màster Oficial

Fernandez Jardí, Oscar

Tutor/a - Director/a: Moreno Soriano, Carlos; Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2022

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

Veure detall Accés al text complet

The Arctic is region where deep changes are occurring which have direct repercussions on our weather and climate. CIMR, that stands for Copernicus Imaging Microwave Radiometer, is a mission that will carry a wide-swath conically-scanning multi-frequency microwave radiometer to provide observations of sea-surface temperature, sea-ice concentration and sea-surface salinity, among other sea-ice parameters. In particular, CIMR will highly respond to the requirements from Artic communities. Beyond the immensity of the project itself, SENER Aeroespacial has the chance to be part of such a great mission, together with great organisations such as Thales Alenia Space, OHB Italia and HPS Germany. In fact, SENER Aeroespacial is in charge of designing, prototyping and measuring the equipment that conform the receivers and the calibrators of the radiometer. These equipment are on-board satellite devices, thus a committed design and characterization must be considered regarding space conditions and variability. Through the development of this project, a straightforward explanation of the equipment that take part in the calibration and reception chain is proposed. Moreover, a high-performance design, analysis and prototyping of the receiver chain is proposed. In addition, a complete product development is designed from scratch to the manufacturing and testing of a characteristic prototype ready to be integrated in any RF chain.

El Ártico es una región en la que se están produciendo cambios impactantes que repercuten directamente en el tiempo y en el clima. CIMR, cuyas siglas significan Copernicus Imaging Microwave Radiometer, es una misión que consiste en un radiómetro de microondas multifrecuencia de barrido cónico de gran alcance para proporcionar observaciones de la temperatura de la superficie del mar, la concentración de hielo marino y la salinidad de la superficie del mar, entre otros parámetros del hielo marino. En particular, CIMR responderá en gran medida a las necesidades de las múltiples comunidades del Ártico. Más allá de la inmensidad del proyecto en sí, SENER Aeroespacial tiene la oportunidad de formar parte de una misión tan importante, junto con distintivas organizaciones como Thales Alenia Space, OHB Italia y HPS Alemania. De hecho, SENER Aeroespacial se encarga de diseñar, prototipar y medir los equipos que conforman los receptores y los calibradores del radiómetro. Estos equipos son dispositivos embarcados en satélites, por lo que se debe considerar un diseño y caracterización comprometidos con las condiciones y variabilidad del espacio. Mediante el desarrollo de este proyecto se propone una explicación a grandes rasgos de los equipos que intervienen en la cadena de calibración y recepción. Además, se propone un diseño, análisis y prototipado de alto rendimiento de la cadena de recepción. Asimismo, se propone un desarrollo completo del producto desde su inicio hasta la fabricación y prueba de un prototipo característico listo para ser integrado en cualquier cadena de RF.

L'Àrtic és una regió on s'estan produint canvis impactants que repercuteixen directament en el temps i el clima. CIMR, que significa Copernicus Imaging Microwave Radiometer, és una missió que consisteix en un radiòmetre de microones multifreqüència d'escombrat cònic de gran abast per proporcionar observacions de la temperatura de la superfície del mar, la concentració de gel marí i la salinitat de la superfície del mar, entre altres paràmetres del gel marí. En particular, CIMR respondrà en gran part a les necessitats de les múltiples comunitats de l'Àrtic. Més enllà de la immensitat del projecte en si, SENER Aeroespacial té l'oportunitat de formar part d'una missió molt important, juntament amb organitzacions distintives com Thales Alenia Space, OHB Italia i HPS Germany. De fet, SENER Aeroespacial s'encarrega de dissenyar, prototipar i mesurar els equips que conformen els receptors i els calibradors del radiòmetre. Aquests equips són dispositius embarcats en satèl·lits, per la qual cosa cal considerar un disseny i caracterització compromesos amb les condicions i la variabilitat de l'espai. Mitjançant el desenvolupament d'aquest projecte, es proposa una explicació a grans trets dels equips que intervenen a la cadena de calibratge i recepció. A més, es proposa un disseny, anàlisi i prototipat d'alt rendiment de la cadena de recepció. Així mateix, es proposa un desenvolupament complet del producte des del seu inici fins a la fabricació i prova d'un prototip característic llest per ser integrat a qualsevol cadena de RF.

EXAMEN FINAL Restricted access to the UPC academic community

Examen

Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2022

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

MICROONES - 230052

Accés al text complet

Examen Final Restricted access to the UPC academic community

Examen

Duffo Ubeda, Núria; Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2022

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

MICROONES - 230052

Accés al text complet

Microwave filtering amplifiers

Projecte Final de Màster Oficial

Carrera Escalé, Pol

Tutor/a - Director/a: Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2021

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

Veure detall Accés al text complet

Filtering microwave amplifiers have become a topic of interest because of the need for devices capable of isolating the system itself and avoiding interference from other systems. Key subsystems in communication receivers and transmitters are the microwave amplifiers, either low-noise amplifiers (LNA) or solid-state power amplifiers (SSPA). Different topologies have been proposed in the last years and a big research effort has been devoted to filtering structures, either in the input matching network (IMN) or output matching network (OMN). The subject of study of this master thesis is the design of a filtering microwave amplifier to be operated at 4 GHz. As a continuation of my bachelor final project -where the subject of study was the design of a frequency-switchable microwave amplifier that could be operated at three different frequencies (3.2 GHz, 4 GHz and 4.8 GHz) in the 5G band- this master thesis proposes a methodology to improve the filtering capabilities of such components. To this end, several filtering structures are studied, taking into account the trade-off between performance and circuit size. The theoretical design procedure is studied, providing insights in the problems that can appear for different filtering topologies. The IMN is based on a simple line-stub structure, and the OMN is a filtering structure which is simulated and fabricated in multiple forms to provide insights in the structures available. The amplifier behavior is simulated using circuit and 2.5D electromagnetic simulations and optimized. The amplifier was fabricated on a conventional microwave substrate, and its S parameters and noise figure were measured and compared to simulations, showing a good agreement with simulations.

Los amplificadores de microondas se han convertido en un tema de interés a causa de la necesidad de componentes capaces de aislar el sistema frente a interferencias de otros circuitos. Un ejemplo de subsistemas destacables en transmisores y receptores de comunicación son los amplificadores de microondas, tanto de bajo ruido (LNA) como de potencia (PA). Durante los últimos años se han propuesto diferentes tipos de filtraje y se ha invertido mucha investigación en los componentes, tanto en la red de adaptación de entrada (IMN) como de salida (OMN). El tema de estudio de esta tesis de máster es el diseño de un amplificador de microondas filtrante a la frecuencia de 4 GHz. Como continuación de mi trabajo de fin de grado \cite{TFGPol} -donde el tema de estudia era el diseño de un amplificador de microondas conmutable que se podía utilizar a tres frecuencias distintas (3.2 GHz, 4 GHz y 4.8 GHz) en la banda de 5G-, esta tesis de máster propone una metodología para mejorar las capacidades filtrantes de estos componentes. Con este objetivo, se estudian diversas estructuras filtrantes, teniendo en cuenta el balance entre resultados y tamaño del circuito. Se estudia el método de diseño teórico, aportando detalles sobre los problemas que pueden aparecer en diversas tipologías de filtro. La red de entrada (IMN) se basa en una estructura simple de línea-stub y la red de salida (OMN) es una estructura filtrante, que es simulada y fabricada utilizando diferentes formas para aportar detalles sobre las diversas estructuras disponibles. Se ha simulado el comportamiento del amplificador utilizando simulaciones 2.5D electromagnéticas y se ha optimizado. El amplificador se fabricó en un sustrato de microondas convencional y sus parámetros S y factor de ruido F fueron medidos y comparados con las simulaciones, mostrando una buena concordancia entre ambos resultados.

Els amplificadors filtrants de microones s'han convertit en un tema d'interès a causa de la necessitat de components capaços d'aïllar el sistema d'interferències d'altres circuits. Un exemple de subsistemes destacables en transmissors i receptors de comunicacions són els amplificadors de microones, tant de baix soroll (LNA) com de potència (PA). Durant els últims anys s'han proposat diferents estructures filtrants i s'ha dut a terme molta investigació, tant en les xarxes d'entrada (IMN) com en les xarxes de sortida (OMN). El tema d'estudi d'aquesta tesi de màster és el disseny d'un amplificador de microones filtrant a la freqüència de 4 GHz. Com a continuació del meu treball de fi de grau -on el tema d'estudi era el disseny d'un amplificador de microones commutable que es podia utilitzar a tres freqüències diferents (3.2 GHz, 4 GHz i 4.8 GHz) a la banda de 5G-, aquesta tesi de màster proposa una metodologia per millorar les capacitats filtrants d'aquests components. Amb aquest objectiu, s'estudien diverses estructures filtrants, tenint en compte el balanç entre resultats i mida del circuit. S'estudia el mètode de disseny teòric, aportant detalls sobre els problemes que poden aparèixer en diverses tipologies de filtre. La xarxa d'entrada (IMN) es basa en una estructura simple de línia-stub i la xarxa de sortida (OMN) és una estructura filtrant, que és simulada i fabricada utilitzant diverses formes per aportar detalls sobre les diverses estructures disponibles. S'ha simulat el comportament de l'amplificador utilitzant simulacions 2.5D electromagnètiques i s'ha optimitzat. S'ha fabricat l'amplificador utilitzant un substrat de microones convencional i els seus paràmetres S i factor de soroll F s'han mesurat comparats amb les simulacions, mostrant una bona concordança entre ambdós resultats.

Examen Final Restricted access to the UPC academic community

Examen

Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2021

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

MICROONES - 230052

Accés al text complet

Ultra Low-Noise L-band amplifier design for space applications

Projecte Final de Màster Oficial

Monill I Homs, Albert

Tutor/a - Director/a: Cuñado Cañero, Oscar; Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2021

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

Accés al text complet

MMIC K-band power amplifier design on GaN technology for space applications

Projecte Final de Màster Oficial

Colado Vallina, Andrea

Tutor/a - Director/a: Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2020

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

Accés al text complet

X-parameters measurement techniques of 3-port devices

Treball Final de Grau

Fernández Jardí, Oscar

Tutor/a - Director/a: Pradell i Cara, Lluís; Barlabe Dalmau, Antoni

Data de publicació: 2020

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

Veure detall Accés al text complet

Nowadays, X parameters have become a very useful tool to measure devices with nonlinear behaviour due to S parameters shortcomings. Agilent Technologies developed and introduced this new functionality both in the N5242A Nonlinear Vector Network Analyzer and the 2008 version of the Advanced Design System software to complement S parameters for nonlinear electronic circuit characterization, such as transistors and diodes. This project proposes a study of X parameters for nonlinear devices as those mentioned above. However, the core of this research is based on 3-port devices; in particular, RF mixers that can incorporate internally active elements (transistors) or elements that can be both active and passive (diodes). A systematic procedure to obtain the X parameters of 3-port non-linear devices using ADS software is proposed. In order to obtain these parameters, 2 types of simulations are presented: the first one deals with the X parameters extraction (X-parameters), and the second one is about non-linear distortion characterization of non-linear circuits and systems (Harmonic Balance). Finally, both simulations are compared and the results are validated to corroborate the accuracy of X parameters in nonlinear environments.

Los Parámetros X se han convertido hoy en día en una herramienta muy útil para el análisis de dispositivos con etapas no lineales debido a la limitación que los Parámetros S ofrecen en este entorno. La empresa Agilent Technologies incluyó esta nueva funcionalidad en el modelo de analizador de redes no lineal N5242A, junto con la versión 2008 del software de diseño Advanced Design System como herramienta paralela a los Parámetros S para la caracterización de circuitos electrónicos con funcionalidad no lineal, como transistores y diodos. En este proyecto se propone un estudio de los Parámetros X para dispositivos no lineales como los que se han mencionado. Ahora bien, el núcleo de esta investigación está basado en dispositivos de 3 puertas; en concreto, mezcladores RF que pueden incorporar internamente desde elementos activos (transistores) hasta elementos que pueden ser tanto activos como pasivos (diodos). De esta manera, se propone un procedimiento sistemático para la obtención de Parámetros X mediante el software de diseño ADS. Para obtener los parámetros, se plantean 2 tipos de simulaciones: una para la propia extracción de los Parámetros X (X-Parameters) y la segunda para la caracterización de distorsiones en sistemas y circuitos no lineales (Harmonic Balance). Finalmente, se comparan ambas simulaciones y se validan los resultados corroborando así la eficacia de los Parámetros X en entornos no lineales.

Els Paràmetres X s'han convertit a dia d'avui en una eina molt útil per a la mesura de dispositius amb etapes no lineals degut a la mancança que els Paràmetres S ofereixen en aquest entorn. L'empresa Agilent Technologies va incloure aquesta nova funcionalitat al model d'analitzador de xarxes no lineal N5242A, junt amb la versió 2008 del software de disseny Advanced Design System com a eina paral·lela als Paràmetres S per a la caracterització de circuits electrònics amb funcionalitat no lineal, como ara els transistors i els diodes. En aquest projecte es proposa un estudi dels Paràmetres X per a dispositius no lineals com els que s'han esmentat. Ara bé, el nucli d'aquesta recerca s'ha basat en dispositius de 3 portes; en concret, mescladors RF que poden incorporar internament des d'elements actius (transistors) fins a elements que poden ser tan actius com passius (diodes). D'aquesta manera, es proposa un procediment sistemàtic per a l'obtenció de Paràmetres X mitjançant el software de disseny ADS. Per a obtindre els paràmetres, es plantegen 2 tipus de simulacions: una per a la pròpia extracció dels Paràmetres X (X-Parameters) i la segona per a la caracterització de distorsions en sistemes i circuits no lineals (Harmonic Balance). Finalment, es comparen ambdues simulacions i es validen els resultats per a corroborar l'eficàcia dels Paràmetres X en entorns no lineals.

Final exam microwaves Restricted access to the UPC academic community

Examen

O'Callaghan Castellà, Juan Manuel; Corbella Sanahuja, Ignasi; Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2020

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

INVESTIGACIÓ I APLICACIONS EN TECNOLOGIES LÀSER, TERAHERTZ I MICROONES - 230634

Accés al text complet

Generació i anàlisi de senyals digitals de RF

Treball Final de Grau

Alvarez Vila, Roger

Tutor/a - Director/a: Pradell i Cara, Lluís; Barlabe Dalmau, Antoni

Data de publicació: 2020

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

Veure detall Accés al text complet

In real telecommunication networks complex signals, with fixed standards and protocols are used. One of them is the WLAN standard (Wireless Local Area Network). This standard became rapidly successful because of its capability of connecting two devices without connecting them psychically. In this project, the generation of the physical layer of the standard WLAN 802.11a will be deeply studied. A guide of how the signal is formed in transmission and the methods used in the receiver for its correct reception will be addressed. Next, a software called SystemVue from Keysight will be used to carry out a schematic of the generation and receiving systems, based on its simple functions block system. First, other generation and receiver systems of simpler signals will be made to get familiar with the software and exploit all its potential. Finally, a system for the generation of standard 802.11g will also be made, replacing predetermined functions with MATLAB code blocks.

En las redes de telecomunicaciones usadas en la realidad se utilizan sistemas de señales complejas con sus protocolos i estándares definidos i regularizados. Uno de estos son las señales inalámbricas, o en inglés, WLAN (Wireless Local Area Network). Este tipo de estándares han tenido mucho éxito des de que salieron al mercado debido a que permiten conectar dos dispositivos entre si sin tenerlos conectados físicamente. En este trabajo se estudiará en profundidad la formación de la capa física del estándar WLAN 802.11a. Se realizará una guía de como se forma la señal en transmisión y los métodos utilizados para ser recibido i entendido correctamente en recepción. Seguidamente, se utilizará un software llamado SystemVue de Keysight, para, a partir de su sistema de bloques de funciones sencillas, realizar un esquemático de los sistemas de generación i recepción explicados. Aún así, primero de todo, se realizarán sistemas de transmisión i generación de señales más sencillas para familiarizarse i ver todo el potencial del software. Finalmente, también se realizará un sistema de generación de una señal del estándar 802.11g, sustituyendo funciones predeterminadas por bloques de código MATLAB

En les xarxes de telecomunicacions emprades a la realitat s'utilitzen sistemes de senyals complexes amb els seus protocols i estàndards definits i regularitzats. Un d'aquests són les xarxes sense fils o, en anglès, WLAN (Wireless Local Area Network). Aquests tipus d'estàndards han tingut molt d'èxit d'ençà que van sortir al mercat degut a que permeten connectar dos dispositius entre sí sense realment estar connectats físicament. En aquest treball s'estudiarà en profunditat la formació de la capa física de l'estàndard WLAN 802.11a. Es realitzarà una guia de com es forma el senyal en transmissió i els mètodes emprats per tal de ser rebut i entès correctament en recepció. Seguidament, s'utilitzarà un programari anomenat SystemVue de Keysight, per tal de, a partir del seu sistema de blocs de funcions senzilles, realitzar un esquemàtic dels sistemes de generació i recepció explicats. Tot i així, primer de tot, també es realitzaran sistemes de transmissió i recepció de senyals més senzilles per familiaritzar-se i veure tot el potencial del programari. Finalment, també es realitzarà un sistema de generació d'un senyal de l'estàndard 802.11g, utilitzant blocs de codi MATLAB per substituir funcions predeterminades

Examen Final Restricted access to the UPC academic community

Examen

Pradell i Cara, Lluís; Duffo Ubeda, Núria

Data de publicació: 2020

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

MICROONES - 230052

Accés al text complet

Assessment of Three-Line-Microstrip (TLM) structures for resonators and filters

Projecte Final de Màster Oficial

Javed, Faisal

Tutor/a - Director/a: Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2020

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

Accés al text complet

Examen Final Restricted access to the UPC academic community

Examen

Duffo Ubeda, Núria; Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2020

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

MICROONES - 230052

Accés al text complet

Development and experimental characterization of frequency-reconfigurable microwave amplifiers

Treball Final de Grau

Carrera Escalé, Pol

Tutor/a - Director/a: Pradell i Cara, Lluís

Data de publicació: 2019

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

Veure detall Accés al text complet

Frequency-reconfigurable amplifiers have become a topic of interest because of the need for compact, light-weight and inexpensive communication systems able to operate at different frequency bands. Key subsystems in reconfigurable receivers and transmitters are the microwave amplifiers, either low-noise amplifiers (LNA) or solidstate power amplifiers (SSPA). Different topologies have been proposed in the last years and a big research effort has been devoted to reconfigurable components, such as RF-MEMS switches. The subject of study of this project is the design of a frequency-switchable microwave amplifier that can be operated at three different frequencies (3.2 GHz, 4 GHz and 4.8 GHz) in the 5G band. To this end, a systematic design procedure to obtain a balanced gain, noise figure and input return loss in the three bands, is proposed. This procedure is applied to an amplifier topology composed of a fixed input matching network (IMN) and a switchable output matching network (OMN). The IMN is based on a simple line-stub structure, and the OMN consists of a line-stub-line-stub structure in which the two stub lengths are selected using one SPDT switch connected to each stub. The amplifier behaviour is simulated using circuit and 2.5D electromagnetic simulations and optimized. The amplifier was fabricated on a conventional microwave substrate, and its S parameters and noise figure were measured and compared to simulations, showing a very good agreement, thus validating the design approach.

Los amplificadores reconfigurables se han convertido en un tema de interés a causa de la necesidad de sistemas de comunicación compactos, ligeros y asequibles capaces de operar en diferentes bandas frecuenciales. Un ejemplo de subsistemas destacables en transmisores y receptores son los amplificadores de microondas, tanto de bajo ruido (LNA) como de potencia (PA). Durante los últimos años se han propuesto varias topologías y se ha invertido mucha investigación en los componentes reconfigurables, como serían los RF-MEMS switches. El tema de estudio de este proyecto es el diseño de un amplificador de microondas reconfigurable en frecuencia que pueda operar en tres frecuencias distintas (3,2 GHz, 4 GHz y 4,8 GHz) dentro de la banda del 5G. Con este objetivo, se propone un procedimiento sistemático de diseño para obtener una ganancia, un factor de ruido y una adaptación a la entrada equilibrados. Este procedimiento se aplica a una topología compuesta por una red de adaptación de entrada fija (IMN) y una red de adaptación de salida reconfigurable (OMN). La IMN consiste en una estructura simple de línea-stub y la OMN está formada por una estructura línea-stub-líneastub en la que las longitudes de los stubs se eligen mediante dos SPDT switches. El comportamiento del amplificador es simulado mediante simulaciones circuitales y 2.5D electromagnéticas, y también optimizado. El amplificador se fabricó en un sustrato de microondas convencional y sus parámetros S y factor de ruido fueron medidos, comparados con las simulaciones, mostrando una buena concordancia, y validando así el método de diseño.

Els amplificadors reconfigurables s'han convertit en un tema d'interès a causa dela necessitat de sistemes de comunicació compactes, lleugers i assequibles capaços d'operar a diferents bandes freqüencials. Un exemple de subsistemes destacables en transmissors i receptors són els amplificadors de microones, tant de baix soroll (LNA) com de potència (PA). Durant els últims anys s'han proposat diferents topologies i s'ha dut a terme molta investigació en els components reconfigurables, com ho poden ser els commutadors RF-MEMS. El tema d'estudi d'aquest projecte és el disseny d'un amplificador reconfigurable en freqüència que pugui operar a tres freqüències diferents (3.2 GHz, 4 GHz i 4.8 GHz) a la banda de 5G. Per a aquesta raó, es proposa un procediment sistemàtic de disseny per tal d'obtenir un guany, factor de soroll i adaptació a l'entrada equilibrats. Aquest procediment s'aplica a una topologia d'amplificador composta per una xarxa d'adaptació d'entrada fixa (IMN) i una xarxa d'adaptació de sortida configurable (OMN). La IMN està formada per una estructura simple de línia-stub i la OMN consisteix en una estructura línia-stub-línia-stub en què les longituds dels stubs s'escullen mitjançant dos commutadors SPDT. El comportament de l'amplificador és simulat utilitzant simulacions circuitals i simulacions electromagnètiques 2.5D, i també optimitzat. L'amplificador es va fabricar en un substrat de microones convencional i els seus paràmetres S i factor de soroll es van mesurar comparats amb les simulacions, mostrant una bona concordància, i validant així el mètode de disseny.

Sistema de generació i recepció per a la mesura de senyals de RF amb modulacions i codificacions digitals

Treball Final de Grau

Vergés Pérez, Roger

Tutor/a - Director/a: Pradell i Cara, Lluís; Barlabe Dalmau, Antoni

Data de publicació: 2019

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

Veure detall Accés al text complet

The world of telecommunications is constantly growing and there is an increasing need of systems able to measure the response of new devices to digitally modulated signals. This project develops a remote control system to generate and measure signals using two programs called SystemVue and CommandExpert. These allow generating and receiving the signal through the system using instruments such as the vector generator Agilent E4438C and the spectrum/signal analyzer Keysight N9010B. The developed system allows transmitting random and pseudo-random sequences and modulating them, obtaining, for example, BPSK and QPSK signals, among others. It also allows the generation of WiFi signals such as 802.11a and to analyse characteristics of the received signal such as: spectrum, phase, quadrature and phase components, envelope, EVM and constellation.

El mundo de las telecomunicaciones está en constante desarrollo y cada vez se necesitan más sistemas que sean capaces de medir la respuesta de nuevos dispositivos con señales moduladas digitalmente. Este proyecto desarrolla un sistema de control remoto de generación y medida de señales utilizando dos programes llamados SystemVue y CommandExpert. Estos permiten generar y recibir la señal a través del sistema utilizando instrumentos como el generador vectorial Agilent E4438C y el analizador de espectros/señal Keysight N9010B. El sistema realizado permite transmitir secuencias aleatorias i pseudo-aleatorias y modularlas, por ejemplo, formando señales BPSK y QPSK, entre otras. También permite generar señales WiFi como la 802.11a y analizar características en recepción como: el espectro, la fase, las componentes en fase y en cuadratura, la envolvente, el EVM y la constelación.

El món de les telecomunicacions està en constant desenvolupament i cada vegada es necessiten més sistemes que siguin capaços de mesurar la resposta de nous dispositius amb senyals modulats digitalment. En aquest projecte es desenvolupa un sistema de control remot de generació i mesura de senyals utilitzant dos programes anomenats SystemVue i CommandExpert. Aquests permeten generar i rebre el senyal a través del sistema utilitzant instruments com el generador vectorial Agilent E4438C i l?analitzador d?espectres/senyal Keysight N9010B. El sistema realitzat permet transmetre seqüències aleatòries i pseudoaleatòries i modular-les, per exemple, formant senyals BPSK i QPSK, entre d?altres. També permet generar senyals WiFi com el 802.11a i analitzar característiques en recepció com: l?espectre, la fase, les components en fase i en quadratura, l?envolupant, l?EVM i la constel·lació.