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Author(s):	Bruno Miguel Gonçalves Saraiva
Title:	Reciclagem de potência para um transmissor RF sem fios
Issue Date:	2021-02-17
Description:	Atualmente o consumo energético é uma das grandes preocupações da sociedade, tanto por motivos financeiros como possíveis consequências futuras de um excessivo consumo dos recursos disponíveis. Desde muito cedo que o consumo energético dos circuitos eletrónicos é um dos pontos de maior relevância no projeto dos mesmos, assim como a sua eficiência, ou seja, devem ser circuitos de baixo consumo e que idealmente a totalidade da energia entregue ao circuito seja utilizada para realizar o objectivo para o qual o dispositivo foi projetado. Com o passar do tempo a eficiência dos circuitos têm ganho importância no mercado tecnológico, com grande foco nos dispositivos portáteis como smartphones e smartwatchs, sendo que o utilizador destes dispositivos pretende que a bateria dure o maior tempo possível e que a mesma seja consumida quando faz o uso dos mesmos e não quando se encontram em stand-by. O elevado poder de processamento dos dispositivos, que está em crescimento ao longo dos anos, é um dos entraves a um aumento de eficiência dos dispositivos, sendo por esse motivo necessário pensar em soluções alternativas como, por exemplo, a reciclagem da energia que é dissipada pelos dispositivos. Existem vários tipos de arquiteturas nas quais os transmissores de comunicações sem fios podem ser implementados sendo as arquiteturas mais comuns a cartesiana e a polar tendo cada uma delas as suas vantagens e desvantagens. Por exemplo, um transmissor com arquitetura polar apresenta uma eficiência superior quando comparado com o transmissor cartesiano, mas a utilização de sinais em módulo e fase leva a que este apresente uma elevada largura de banda relativamente ao transmissor cartesiano algo que não é desejável devido à elevada saturação do espetro de frequências. Da combinação destas duas arquiteturas, aproveitando as vantagens de cada uma delas, resulta o transmissor RF cartesiano-polar (CPT- Cartesian-Polar Transmitter ). Na utilização do transmissor cartesiano-polar surge um problema referente à potência combinada entregue à antena. Apenas metade da potência é radiada pela antena enquanto que a restante é dissipada sobre a forma de calor no elemento resistivo do combinador. Estamos perante um problema de eficiência energética onde só 50% da energia é aproveitada e a restante desperdiçada. Por esse motivo uma boa abordagem é aproveitar essa energia de modo a que seja reutilizada, por exemplo, para alimentar o transmissor. Dada a ineficiência energética do transmissor cartesiano-polar é proposto reciclar o máximo de potência possível, que até agora é dissipada sobre a forma de calor, através da integração de uma rede de reciclagem potência no transmissor cartesiano-polar. Esta rede de reciclagem de potência é constituída por uma rede de adaptação de impedância, um retificador classe E de elevada eficiência e de um circuito de realimentação que permite realizar o rastreamento da potência máxima entregue à carga (MPPT - Maximum Power Point Tracking) tornando assim o sistema de reciclagem de potência um sistema adaptativo. De uma forma suscinta, o objetivo deste trabalho é aumentar a eficiência de um transmissor RF cartesiano- polar (CPT) através do aproveitamento da energia perdida para alimentar o circuito. O facto do sistema de reciclagem de potência ser adaptativo faz com que seja possível transpor esta abordagem para outros sistemas que não o CPT tornando esta abordagem interessante para futuras aplicações.
Subject:	Engenharia electrotécnica, electrónica e informática Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering
Scientific areas:	Ciências da engenharia e tecnologias::Engenharia electrotécnica, electrónica e informática Engineering and technology::Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering
DOI:	10.34626/m2mf-by14
TID identifier:	202818330
URI:	https://hdl.handle.net/10216/133029
Document Type:	Dissertação
Rights:	openAccess
Appears in Collections:	FEUP - Dissertação

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