Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/135326
Author(s): Tiago Domingos Martins
Title: RF Front-End for RADAR
Issue Date: 2021-07-22
Abstract: Synthetic Aperture Radar (SAR) is a technology used to record RF images, that are considerably insensitive to effects like dust, clouds, day light... By coupling RADAR theory with signal processing techniques, it is possible to obtain images with useful levels of resolution. Over the years, advances in the RADAR and signal processing domains, have made it possible to obtain increasingly better quality images. One such advance was the introduction of Software Defined Radio (SDR), as a way to replace a lot of the conventional radio hardware by flexible and effective software. But, even though, it substitutes a lot of the previously used hardware, there is still the need for some electronics to interface the SDR with radio antennas. These modules are commonly referred to as "RF front-ends". The SARIA experiment is a student project that intends to perform SAR, using a SDR based architecture. This experiment will be housed in a stratospheric balloon in the context of the BEXUS program. Two antennas, an inflatable antenna and a static reflector, shall be used for SAR sessions. With this setup in mind, a RF front-end will be required. This module is expected to adequately transmit and receive C-band signals, with a concern for low-power, low-cost and adjustable transmission gain. This thesis work describes the development of a suitable RF front-end for appli-cations with similar specifications to the ones exhibited in the SARIA experiment. The module contains a Transmission chain with adjustable gain and up to 30 dBm of output power; a Reception chain with a noise figure under 2 dB and switching between RX and TX contexts based on RMS power detection with a pulse repetition frequency of 1 kHz.
Description: RADAR de abertura sintética (SAR) é uma tecnologia usada para obter imagens a partir de radiação RF que são relativamente insensíveis a efeitos como nuvens, poeiras, luz solar... A partir da junção entre teoria de RADAR e técnicas de processamento de sinal, é possível obter-se imagens deste tipo com resoluções apreciáveis. Ao longo dos anos, avanços nestas áreas têm permitido obter imagens com cada vez maior qualidade. Um destes avanços foi a introdução do Software Defined Radio (SDR) como uma forma de substituir muito do hardware de rádio convencional por software eficiente e flexível. Mas, apesar de substituir parte do hardware necessário para comunicações rádio, ainda não é capaz de fazer uma transição total para software. Desta forma, é ainda necessária alguma eletrónica de interface entre o SDR e as antenas de rádio. Este tipo de módulos designam-se de "RF front-ends". A experiência SARIA é um projeto académico que procura fazer SAR a partir de uma arquitetura baseada em SDR. Esta experiência será albergada num balão estratosférico no contexto do programa BEXUS. Duas antenas, uma insuflável e um refletor estático, serão usadas para sessões de SAR. Com esta configuração em mente, um "RF front-end" será necessário. Espera-se que este módulo transmita e receba sinais de banda C com considerações de baixo custo, baixo consumo e ganho ajustável. Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um "RF front-end" que seja adequado a aplicações semelhantes à da experiência SARIA. O módulo contém uma cadeia de transmissão (TX) com ganho ajustável até uma potência de saída de 30 dBm; uma cadeia de receção (RX) com uma figura de ruído abaixo de 3 dB e uma comutação entre RX e TX baseada em deteção de potência RMS com uma frequência de repetição de pulsos de 1 kHz.
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: 10.34626/7vfn-q674
TID identifier: 202825973
URI: https://hdl.handle.net/10216/135326
Document Type: Dissertação
Rights: openAccess
Appears in Collections:FEUP - Dissertação

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