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@MastersThesis{Yamasaki:2013:GeRaFr,
               author = "Yamasaki, Fernanda Sayuri",
                title = "Gera{\c{c}}{\~a}o de radio frequ{\^e}ncia para 
                         aplica{\c{c}}{\~o}es aeroespaciais usando linhas de 
                         transmiss{\~a}o n{\~a}o lineares",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2013",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2013-02-27",
             keywords = "diodo varactor, capacitor n{\~a}o linear, indutor saturado, linha 
                         h{\'{\i}}brida, gera{\c{c}}{\~a}o de RF, s{\'o}liton, 
                         varactor diode, nonlinear capacitor, saturated inductor, hybrid 
                         line, RF generation, s{\'o}liton.",
             abstract = "Com o objetivo de trocar tubos eletr{\^o}nicos utilizados para a 
                         gera{\c{c}}{\~a}o de radiofrequ{\^e}ncia na 
                         comunica{\c{c}}{\~a}o de sat{\'e}lites por um sistema mais 
                         compacto, esta disserta{\c{c}}{\~a}o apresenta, o uso de Linhas 
                         de Transmiss{\~a}o N{\~a}o Lineares (LTNLs) com 
                         configura{\c{c}}{\~o}es diversificadas para verificar qual delas 
                         satisfaz as especifica{\c{c}}{\~o}es necess{\'a}rias, 
                         utilizou-se como componentes n{\~a}o lineares: diodos varicaps, 
                         capacitores modelados n{\~a}o linearmente e/ou indutores 
                         modelados n{\~a}o linearmente. Com o objetivo de melhor 
                         quantificar os pulsos, a profundidade de modula{\c{c}}{\~a}o da 
                         tens{\~a}o (VMD) e tamb{\'e}m se analisou a frequ{\^e}ncia dos 
                         pulsos. As an{\'a}lises do comportamento da LTNL em quest{\~a}o 
                         implicam modifica{\c{c}}{\~o}es para obter os valores 
                         {\'o}timos do gerador, assim como os par{\^a}metros dos 
                         componentes utilizados, atrav{\'e}s de an{\'a}lises 
                         experimentais e tamb{\'e}m de simula{\c{c}}{\~o}es (os 
                         circuitos ideais, sem perdas {\^o}hmicas, e reais, com perdas 
                         {\^o}hmicas), para as quais se utilizaram os aplicativos 
                         el{\'e}tricos, gr{\'a}ficos e matem{\'a}ticos: Circuit Maker e 
                         LT-SPICE. Verificou-se uma maior versatilidade do aplicativo 
                         el{\'e}trico LT-SPICE em rela{\c{c}}{\~a}o ao Circuit Maker, 
                         porque o primeiro permite que os componentes L e C sejam modelados 
                         de forma n{\~a}o linear, de acordo com os c{\'a}lculos 
                         efetuados, enquanto o segundo possui restri{\c{c}}{\~a}o neste 
                         aspecto. Ao decorrer do desenvolvimento desta pesquisa, 
                         verificou-se tamb{\'e}m a influ{\^e}ncia direta da quantidade de 
                         se{\c{c}}{\~o}es contidas no circuito, em rela{\c{c}}{\~a}o ao 
                         n{\'u}mero de oscila{\c{c}}{\~o}es produzidas. Todas as 
                         simula{\c{c}}{\~o}es e testes experimentais tiveram seus 
                         resultados confirmados atrav{\'e}s de equacionamentos encontrados 
                         na literatura, verificando assim sua concord{\^a}ncia. Em 
                         particular, para a comprova{\c{c}}{\~a}o destes resultados nesta 
                         disserta{\c{c}}{\~a}o foi descrito uma Linha de Transmiss{\~a}o 
                         N{\~a}o Linear (LTNL) capacitiva de baixa pot{\^e}ncia com 
                         diodos varicaps (1,5 mW de pot{\^e}ncia de pico) para gerar RF da 
                         ordem de 40 MHz com VMD de aproximadamente 2,44 V, utilizando os 
                         aplicativos LT-SPICE e Circuit Maker. Por outro lado, para testar 
                         a t{\'e}cnica SPICE em alta pot{\^e}ncia, utilizou- se apenas o 
                         LT (por causa da limita{\c{c}}{\~a}o do Circuit Maker) para 
                         simular uma LTNL capacitiva de 30 MHz / 3 kW descrita na 
                         literatura. Em suma, as principais contribui{\c{c}}{\~o}es desta 
                         pesquisa foram: a demonstra{\c{c}}{\~a}o dos principais 
                         par{\^a}metros que influenciam no sinal de sa{\'{\i}}da da 
                         LTNL, como por exemplo, o n{\'u}mero de se{\c{c}}{\~o}es, o 
                         descasamento da resist{\^e}ncia de carga, o tempo de subida do 
                         sinal de entrada em rela{\c{c}}{\~a}o ao tempo de 
                         redu{\c{c}}{\~a}o de pulso e o coeficiente de n{\~a}o 
                         linearidade do diodo. Tamb{\'e}m se verificou a concord{\^a}ncia 
                         das equa{\c{c}}{\~o}es encontradas na literatura com a 
                         an{\'a}lise do gr{\'a}fico, e a inviabilidade de se utilizar 
                         diodos varactores quando altas tens{\~o}es s{\~a}o aplicadas, 
                         optando-se assim por capacitores cer{\^a}micos. E, finalmente, em 
                         rela{\c{c}}{\~a}o {\`a}s ferramentas el{\'e}tricas utilizadas, 
                         verificou-se que o Circuit Maker {\'e} limitado quando comparado 
                         ao LT-SPICE. ABSTRACT: To replace electronic tubes used nowadays 
                         to generate radio frequency satellite communication in compact 
                         space vehicle systems, this work presents an alternative method, 
                         the use of Nonlinear Transmission Lines (NLTL) with diversified 
                         configurations to determine which of them satisfies the required 
                         specifications, being made of nonlinear components: varicap 
                         diodes, capacitors modeled nonlinearly and / or inductors modeled 
                         nonlinearly. To better quantify the oscillatory pulses, the 
                         Voltage Modulation Depth (VMD) and the pulse frequency were also 
                         analyzed. The circuit analysis in question implies modifications 
                         to obtain the optimal generator performance as well as the 
                         parameters of the components used, through experimental analyses 
                         and simulations (ideal circuits, without ohmic losses and real, 
                         with ohmic losses) by means of SPICE softwares Circuit Maker and 
                         LT-SPICE. It was also observed greater versatility of the software 
                         LT-SPICE compared to Circuit Maker, because the first one allows 
                         the L and C components to be modeled nonlinearly, according to 
                         calculations made, while the second one has restriction with this 
                         respect. It was also verified the direct influence of the number 
                         of circuit sections on the cycle number of oscillations generated. 
                         All simulations and experimental tests were confirmed using 
                         equations found in the literature, to verify the models validity 
                         for confirming these results. In this work has been described a 
                         prototype of a capacitive NLTL of low power with varicaps (1.5 mW 
                         peak power) to generate RF of the order of 40 MHz with a VMD of 
                         approximately 2.44 V using both simulators (LT-SPICE and Circuit 
                         Maker). Moreover, to test the SPICE technique at high power 
                         operation, was used only the LT-SPICE (because of the Circuit 
                         Maker limitation) to simulate a capacitive NLTL 30 MHz / 3 kW 
                         described herein. Finally, the main contribution of this work was 
                         to demonstrate the feasibility of the LT-SPICE software in the 
                         NLTL design and simulation for space applications. In summary, the 
                         major contribution of this study were: demonstration of the main 
                         parameters that influence the NLTLīs output signal, for example, 
                         the number of sections, the mismatching of load resistance, the 
                         rise time of the input signal relative the reduction time pulse 
                         and the coefficient of non-linearity of the diode. There was also 
                         a correlation equations found in the literature examining the 
                         chart, and the impossibility of using varactors diodes when high 
                         voltages are applied, thus opting for ceramic capacitors. Finally, 
                         with respect to electrical tools used, it was found that the 
                         Circuit Maker is limited when compared to LT-SPICE.",
          affiliation = "{Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)}",
            committee = "Nono, Maria do Carmo de Andrade (presidente) and Rossi, Jos{\'e} 
                         Osvaldo (orientador) and Castro, Joaquim Jos{\'e} Barroso 
                         (orientador) and Coutinho, Olympio Lucchini and Angelis, 
                         Andr{\'e} Franceschi de",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Radio frequency generation for aerospace applications using 
                         nonlinear transmission lines",
             language = "pt",
                pages = "126",
                  ibi = "8JMKD3MGP7W/3DUQ3M2",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP7W/3DUQ3M2",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "2021, Feb. 26"
}


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