Desenvolvimento de redes de beamforming com acopladores transdirecionais para operação na faixa de sub-THz

Resumo

As frequências na faixa sub-THz (de 100 a 300 GHz) possibilitarão a utilização de vastas quantidades de novo espectro, que será essencial para concretizar os casos de uso idealizados para o 6G e futuras gerações de redes móveis. Uma das soluções em foco para operação nessas frequências extremamente altas envolve o uso de antenas altamente diretivas, combinadas com redes de beamforming (feixes adaptáveis e eletronicamente direcionáveis). Este projeto propõe desenvolver matrizes de Butler, uma das principais redes de beamforming, operando na faixa de 60 GHz e na banda D (110 a 175 GHz). Propõe-se o desenvolvimento das matrizes utilizando acopladores transdirecionais projetados com a técnica de ondas lentas. Inicialmente, a matriz será projetada para a faixa de 60 GHz, utilizada pelo novo padrão Wi-Fi IEEE 802.11ad. Como esta faixa de frequências já foi extensivamente estudada, o desenvolvimento de acopladores transdirecionais nessas frequências mais baixas permitem abordar os desafios de design desse dispositivo isoladamente. Com o conhecimento acerca do processo de design em 60 GHz, propõe-se então o design para a banda D, no qual o foco será em adaptar as técnicas utilizadas para frequências sub-THz. Os componentes elementares da matriz de Butler - acopladores, defasadores e crossovers - serão projetados, analisados e otimizados isoladamente. Todos os componentes serão integrados em um único dispositivo e, para a faixa de 60 GHz, construídos e caracterizados. Na construção e caracterização será utilizada a tecnologia metallic-nanowire-mambrane (MnM), disponível no Centro de Ondas Milimétricas da Escola Politécnica da USP. (AU)