Aplicações da tecnologia UWB em sistemas de comunicação sem fio e construção de antenas banda larga

Abstract

O Ultrawide Band (UWB) é uma tecnologia que se apresenta como uma alternativa em sistemas de comunicação sem fio. Ela é capaz de elevar a taxa de dados em uma densidade espectral de potência reduzida. O UWB aparece no cenário mundial como uma possibilidade de prover aos novos equipamentos sem fio, uma comunicação de banda larga rápida, fácil e que pode conviver com sistemas de banda estreita, pois, apesar da largura de banda elevada, sua reduzida densidade espectral de potência faz com que os receptores dos outros sistemas identifiquem o sinal UWB como ruído. Este trabalho visa à apresentação dos conceitos acerca da tecnologia Ultrawide Band, a fim de se explorar o potencial dessa tecnologia. Para isso, são feitos estudos da legislação em vigor e apresentados os pontos positivos e os desafios existentes para a utilização dessa tecnologia. Também são exibidos métodos de geração de pulsos, com a abordagem da eletrônica utilizada e a exposição das características dos pulsos gerados, além das possíveis técnicas de modulação utilizadas que, diferentemente dos casos tradicionais, não utiliza portadora senoidal e, por isso, merece ser estudada. Em todo sistema de comunicação, o canal de transmissão é um elemento do sistema que merece muita atenção. Dessa forma, este trabalho também apresenta o estudo sobre modelagem de canal para sistemas UWB, visto que é necessário rever alguns conceitos adotados para sistemas convencionais, a fim de que o modelo de canal seja coerente com o que ocorre nas transmissões que utiliza o UWB. Por fim, o problema da antena é analisado de forma mais específica, com a avaliação dos requisitos necessários para se obter uma boa antena com aplicações em UWB. Apresentam-se simulações de diferentes tipos de antenas, sendo que, em seguida, três das estruturas foram construídas e medidas em laboratório, a fim de estabelecer comparações e tirar conclusões sobre o potencial de uso de cada uma dessas estruturas.