Impacto sistêmico da reconfigurabilidade de um amplificador de baixo ruído em uma cadeia de recepção de rádio frequência

Abstract

Resumo: O consumo de energia em aparelhos eletrônicos portáteis tornou-se uma variável de grande importância para os usuários e a indústria que os produz. Em função disso, a busca por componentes de hardware e software que venham a contribuir na redução do consumo de energia tem sido foco de muitas pesquisas. Como parte integrante dos aparelhos eletrônicos portáteis com comunicação sem fio, os receptores de radiofrequência são responsáveis por receber o sinal que será tratado, sendo foco de otimização do consumo de energia. Os receptores são formados por diversos blocos, entre os quais, o amplificador de baixo ruído (Low Noise Amplifier-LNA). O presente trabalho tem por objetivo analisar o impacto de um LNA reconfigurável em um receptor de rádio frequência, para atingir tal objetivo, o trabalho foi desenvolvido da seguinte forma: A partir de um conjunto de formulações matemáticas foi possível obter valores de parâmetros sistêmicos do LNA isolado do receptor. Um algoritmo em MATLAB foi desenvolvido para analisar o impacto no consumo de um LNA reconfigurável a partir da potência do sinal de entrada. Por fim, demonstrando que o LNA reconfigurável consome menos energia que o LNA clássico.

Abstract: The power consumption of portable electronic devices became a very import variable, and the search for hardware and software that may contribute into saving power consumption has been the focus of several academic researches. As a part of portable devices with wireless communication, radio frequency receivers are responsible for receiving signal that will be treated. The receivers are composed by several blocks with different responsibilities, including the low-noise amplifier (LNA). This study aims the analysis the impact of a reconfigurable LNA into a radio frequency receiver chain, to achieve this goal, this study was developed in different parts as follow: A set of mathematical formulations, that allowed obtaining systematic parameters from LNA all isolated from the receptor itself, were created. An algorithm was developed in MATLAB in order to help the analysis of the impact of a reconfigurable LNA on power consumption. Finally, it was demonstrate that the reconfigurable LNA can consume less energy than the classical LNA.