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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Desenvolvimento de Amplificadores de RF baseado em Fotônica para Redes 5G
???metadata.dc.creator???: Noque, Dionísio Fama
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Sodré Júnior, Arismar Cerqueira
First advisor-co: Manera , Leandro Tiago
???metadata.dc.contributor.referee1???: Sodré Júnior, Arismar Cerqueira
???metadata.dc.contributor.referee2???: Ribeiro, Moisés Renato Nunes
???metadata.dc.contributor.referee3???: Ribeiro, José Antônio Justino
???metadata.dc.contributor.referee4???: Marins, Carlos Nazareth Motta
???metadata.dc.description.resumo???: Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento e caracterização de um amplificador de radiofrequência (RF) baseado em tecnologia fotônica, intitulado PBRA – Photonics-based RF Amplifier. O amplificador faz uso do efeito óptico não-linear mistura de quatro ondas (FWM – Four-Wave Mixing), com a finalidade de prover ganho de RF em redes celulares de quinta geração (5G) baseadas em backhauls ópticos. O FWM é intensificado por meio do uso de uma fibra altamente não-linear (HNLF – Highly Nonlinear Fiber) com coeficiente não-linear γ = 28 W-1km-1. Defini-se ganho de RF como sendo a diferença de potência elétrica na saída do fotodetector, considerando um mesmo nível óptico de potência de recepção oriundo do produto de FWM e do sistema rádio sobre fibra (RoF – Radio over Fiber) convencional. Resultados experimentais demostram a aplicabilidade do PBRA para as faixas de frequências potenciais das redes 5G, tais como 6, 28 e 38 GHz. Obteve-se ganho de RF de até 27 dB para uma ampla faixa de frequência de 300 kHz a 50 GHz, além da melhora na linearidade do sistema proposto, quando comparado com ao sistema RoF convencional. Análises de parâmetros ópticos e elétricos, incluindo potência, espaçamento entre os laseres de bombeamento, ganho de RF, relação sinal ruído, ruído de fase, SFDR (Spurious-Free Dynamic Range), figura de ruído e magnitude de erro vetorial, foram exploradas para validação do PBRA. Por fim, é apresentada uma investigação experimental da resposta do amplificador em função da temperatura, sob uma variação de -10 a + 70ºC, com o intuito de avaliar o seu funcionamento sob condições reais.
Abstract: This working is regarding the development and characterization of a photonics-based radiofrequency (RF) amplifier, entitled PBRA. It takes advantage of the Four-wave Mixing nonlinear (FWM) effect, with the aim of providing RF gain for the fifth generation of cellular networks (5G) based on optical backhauls. The FWM effect is intensified by the use of a Highly Nonlinear Fiber (HNLF) with nonlinear coefficient γ = 28 W-1km-1. The RF gain is defined as the electrical power difference between the FWM product and conventional Radio over Fiber (RoF) system at the photodetector output. Experimental results demonstrate the PBRA applicability for the 5G potential frequency bands, such as 6, 28 and 38 GHz. A 27-dB gain has been obtained over an ultrawide range from 300 kHz to 50 GHz, besides linearity improvement compared to the conventional RoF system. Analyses of electrical and optical parameters, such as optical power, laser pump spacing, RF gain, signal-to-noise ratio, phase noise, Spurious-Free Dynamic Range (SFDR), noise figure and Error Vector Magnitude (EVM), have been exploited for the PBRA validation. Finally, an experimental thermal investigation from -10 to + 70C of the amplifier operation has been carried out for validating its use under real conditions.
Keywords: 5G;Comunicações Ópticas;Fotônica de Micro-ondas;Mistura de Quatro-Ondas;Óptica não-linear
5G;Optical Communications;Microwave Photonics;Four-wave Mixing;Nonlinear Optics
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia - Telecomunicações
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Instituto Nacional de Telecomunicações
???metadata.dc.publisher.initials???: INATEL
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto Nacional de Telecomunicações
???metadata.dc.publisher.program???: Mestrado em Engenharia de Telecomunicações
Citation: Noque, Dionísio Fama. Desenvolvimento de Amplificadores de RF baseado em Fotônica para Redes 5G. 2017. [68]. dissertação( Mestrado em Engenharia de Telecomunicações) - Instituto Nacional de Telecomunicações, [Santa Rita do Sapucai] .
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
???metadata.dc.rights.uri???: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
URI: http://tede.inatel.br:8080/tede/handle/tede/166
Issue Date: 27-Jun-2017
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia de Telecomunicações

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