tag:blogger.com,1999:blog-53649280574481683032024-02-07T16:31:26.513-04:0059 RF MEMS Circuit Design - conocimientos.com.veRF MEMS Circuit Design. Elements of RF Circuit Design. Physical Aspects of RF Circuit Design. Practical Aspects of RF Circuit Design. RF MEMS Circuit Elements and Models. RF/Microwave Substrate Properties. Micromachined-Enhanced Elements. Resonators. Novel RF MEMS–Enabled Circuits. Reconfigurable Circuit Elements. Film Bulk Acoustic Wave Filters. RF MEMS OscillatorsTecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.comBlogger68125tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-61830237368166241582010-06-27T22:42:00.002-04:302010-06-29T19:31:27.083-04:30Comunicación inalámbrica<div align="justify"><strong>Comunicación inalámbrica</strong> </div><div align="justify"><br />
INTRODUCCION </div><div align="justify"><br />
El simple hecho de ser seres humanos nos hace desenvolvernos en medios donde tenemos que estar comunicados. Por eso la gran importancia de la transmisión y la recepción de información, y en la época actual donde los computadores hacen parte de la cotidianidad, es necesario establecer medios de comunicación eficaces entre ellos. </div><div align="justify"><br />
Una de las tecnologías más prometedoras y discutidas en esta década es la de poder comunicar computadoras mediante tecnología inalámbrica. La conexión de computadoras mediante Ondas de Radio o Luz Infrarroja, actualmente está siendo ampliamente investigada. Las Redes Inalámbricas facilitan la operación en lugares donde la computadora no puede permanecer en un solo lugar, como en almacenes o en oficinas que se encuentren en varios pisos. Pero la realidad es que esta tecnología está todavía en pañales y se deben de resolver varios obstáculos técnicos y de regulación antes de que las redes inalámbricas sean utilizadas de una manera general en los sistemas de cómputo de la actualidad. </div><div align="justify"><br />
No se espera que las redes inalámbricas lleguen a remplazar a las redes cableadas. Estas ofrecen velocidades de transmisión mayores que las logradas con la tecnología inalámbrica. Mientras que las redes inalámbricas actuales ofrecen velocidades de 2 Mbps, las redes cableadas ofrecen velocidades de 10 Mbps y se espera que alcancen velocidades de hasta 100 Mbps. Los sistemas de Cable de Fibra Óptica logran velocidades aún mayores, y pensando futuristamente se espera que las redes inalámbricas alcancen velocidades de solo 10 Mbps. </div><div align="justify"><br />
Sin embargo se pueden mezclar las redes cableadas y las inalámbricas, y de esta manera generar una "Red Híbrida" y poder resolver los últimos metros hacia la estación. Se puede considerar que el sistema cableado sea la parte principal y la inalámbrica le proporcione movilidad adicional al equipo y el operador se pueda desplazar con facilidad dentro de un almacén o una oficina.<br />
Una muy buena opción que existe en redes de larga distancia son las denominadas: Red Pública De Conmutación De Paquetes Por Radio. Estas redes no tienen problemas de pérdida de señal debido a que su arquitectura está diseñada para soportar paquetes de datos en lugar de comunicaciones de voz. Las redes privadas de conmutación de paquetes utilizan la misma tecnología que las públicas, pero bajo bandas de radio frecuencias restringidas por la propia organización de sus sistemas de cómputo. </div><div align="justify"><br />
La Educación a Distancia descansa en dos pilares fundamentales: La Comunicación entre la Institución y los discentes por un lado y la utilización de los medios didácticos por otro. Las Instituciones de Enseñanza a Distancia a lo largo de la historia siempre han empleado los últimos recursos tecnológicos de comunicación y medios existentes para poder desarrollar su labor. En un principio fue el correo postal, le siguió la radio, el teléfono, la televisión, las redes telemáticas. Hoy en día se abre una nueva frontera en el terreno de la comunicación con la integración de Internet y las comunicaciones móviles (teléfonos, PDA, pagers, etc.) a través del protocolo WAP y su futura integración con lenguajes Standard multimedia como SMIL. </div><div align="justify"><br />
Actualmente las transmisiones inalámbricas constituyen una eficaz y poderosa herramienta que permite la transferencia de voz, datos y video, sin la necesidad de utilizar cables para establecer la conexión. </div><div align="justify"><br />
Esta transferencia de información es lograda a través de la emisión de ondas de radio, permitiendo así tener dos grandes ventajas las cuales son la movilidad y flexibilidad del sistema en general. </div><div align="justify"><br />
Este artículo se destaca como ha sido la evolución de los sistemas inalámbricos desde sus comienzos, sus precursores, y muestra además cual es la tendencia actual y los desarrollos llevados a cabo hasta el momento. Por otra parte se menciona los aspectos principales del sistema radio celular y como están conformados.</div><div align="justify">NACIMIENTO DE LA COMUNICACIÓN INALAMBRICA<br />
Si nos remontamos en la historia, encontramos que las comunicaciones inalámbricas comenzaron con: </div><div align="justify"><br />
• La postulación de las ondas electromagnéticas por James Cleck Maxwell durante el año de 1860 en Inglaterra. </div><div align="justify"><br />
• La demostración de la existencia de estas ondas por Heinrich Rudolf Hertz en 1880 en Inglaterra.<br />
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• La invención del telégrafo inalámbrico por Guglielmo Marconi.<br />
Durante 1890 eminentes científicos como Jagdish Chandra Bose de India, Oliver Lodge en Inglaterra y Augusto Righi de la Universidad de Bologna, se encargaron del estudio de los fundamentos naturales de las ondas electromagnéticas. </div><div align="justify"><br />
La noción de la transmisión de información sin el uso de cables fue visto por nuestros ancestros como algo mágico. </div><div align="justify"><br />
En 1896 la primera patente de comunicaciones inalámbricas fue concedida a Guglielmo Marconi en el Reino Unido. Desde aquel momento, entonces el número de desarrollos en el campo de las comunicaciones inalámbricas tomaron ese sitio. </div><div align="justify"><br />
Esta tabla solo contiene comunicaciones inalámbricas en términos de tecnologías de radio.<br />
En 1980 comienza la era celular. Diferentes desarrollos y nuevas tecnologías tomaron lugar durante los años de 1990 al 2000.</div><div align="justify">ERA PIONERA </div><div align="justify"><br />
1860 -Postulación de las ondas EM por James Maxwell<br />
1880 -Demostración de la existencia de las ondas por Henry Rudolf Hertz.<br />
1890 -Primera patente de los sistemas inalámbricos por Guglielmo Marconi.<br />
1905 -Primera transmisión de voz y música vía enlace inalámbrico por Reginald Fessenden<br />
1912 -Hundimiento del Titanic destacando la importancia de las comunicaciones inalámbricas sobre las vías marítimas, en los años siguientes la marina comenzó a establecer los radios de telegrafía. </div><div align="justify"><br />
ERA PPRECELULAR </div><div align="justify"><br />
1921 -El Dpto. de la Policía de Detroit dirige maniobras militares con radios móviles.<br />
1933 -En EEUU, existen 4 canales en los 30-40 Mhz.<br />
1938 -En EEUU, se reglamenta el servicio regular.<br />
1946 -Primer comercio de los sistemas de teléfonos móviles operados por el sistema Bell, en EEUU.<br />
1948 -Primer comercio plena- mente automático de telé- fonos móviles en EEUU.<br />
1950 -Los teléfonos y los enlaces de microondas son desarrollados.<br />
1960 -Introducción de líneas interurbanas a los sistemas de radio con canales automáticos en EEUU.<br />
1970 -Los sistemas de teléfonos móviles operan en muchas ciudades. Lo utilizaban 100 millones de vehículos. </div><div align="justify"><br />
ERA CELULAR </div><div align="justify"><br />
1980 -Distribución de los sistemas celulares analógicos por el mundo<br />
1990 -Distribución de los celulares digitales y modo de operación dual de los sistemas digitales.<br />
2000 -Distribución de los servicios multimedia a través de FPLMTS, IMT-2000, UMTS<br />
2010 -Ancho de banda para Comunicación inalámbrica<br />
que soporten redes</div><div align="justify"><br />
B-ISDN y ATM </div><div align="justify"><br />
2010+ -Radio sobre fibra (así como micro celdas sobre fibra óptica)<br />
Tabla 1. La Era Inalámbrica </div><div align="justify"><br />
2.1 VALVULA INALAMBRICA</div><div align="justify">Durante la primera década del siglo veinte, dos trayectorias de invención importantes empezaron a transformar la comunicación inalámbrica primitiva de la era de los puntos y rayas, en la comunicación del mundo contemporáneo. La primera, y potencialmente la más importante, se debe a John Fleming, a quien sin restricciones puede considerarse el inventor de la válvula inalámbrica. Fleming descubrió que cuando se hacía pasar una corriente a través del filamento caliente de la bombilla de una lámpara, las cargas negativas -pero sólo las negativas- pasarían del filamento a una placa fría dentro de la bombilla. Esta característica, se advirtió pronto, podía utilizarse para hacer que las oscilaciones de las ondas radioeléctricas que estuvieran llegando a la antena se convirtieran en una corriente continua, una transformación más útil de la que podía proporcionar el cohesor, el detector magnético o el detector de cristal que para entonces se había convertido en una alternativa más. </div><div align="justify"><br />
Pero aun cuando la válvula pronto se volvió un detector más valioso que las ondas radioeléctricas, habría de recibir todavía mayor importancia con las contribuciones de Lee de Forest, norteamericano experto en radio que eventualmente habría de lograr más de 300 patentes a su nombre. La más famosa de estas contribuciones fue convertir la válvula diodo de dos elementos de Fleming en la válvula tríodo. El tercer elemento consistía en una rejilla interpuesta entre el filamento caliente y la placa fría. Su importancia estribaba en que la carga puesta sobre la rejilla controlaba una corriente de electrones que pasaban del filamento a la placa; y, más significativamente, en que una variación de un potencial muy débil de la rejilla producía un flujo de electrones parecido pero que era mucho más fuerte. En otras palabras, la válvula tríodo podía usarse para amplificar una corriente débil hasta hacerla fuerte. Se descubrió además, unos años después de que se produjeran los primeros triodos, que también podían utilizarse para la generación de corrientes.</div><div align="justify">A esta válvula se debe en gran medida la posibilidad de convertir en una realidad práctica la emisión del habla humana y de la música. En cuanto a la prioridad se refiere no podemos estar muy seguros, pero sí de que Reginald Fessenden, un físico canadiense-norteamericano, fue de los primeros en concebir la idea de usar una corriente continua de ondas radioeléctricas como onda portadora sobre la cual podía imponerse un patrón de ondas sonoras. Graham Bellya había demostrado que las fluctuaciones de una onda sonora podían convertirse en una correspondiente corriente eléctrica fluctuante y de nuevo convertirse en habla al final de un cable. ¿Pero sería igual el proceso sin el cable? Fessenden respondió a esta pregunta a principios de la década de 1900. Lo hizo al producir una corriente continua de ondas, todas de la misma longitud y por lo tanto de la misma frecuencia. </div><div align="justify"><br />
Pero antes de la transmisión la corriente de ondas se modulaba mediante una corriente eléctrica que fluctuaba según la voz humana subiera o bajara. Así, el patrón de onda que se transmitía era el de la onda portadora modulada en una forma que correspondía a las irregularidades de una onda sonora. En la estación receptora, la corriente fluctuante se correspondía, como lo haría de haber sido enviada por cable, con la voz humana original, y era, casi tan fácilmente, transformada de nuevo en ondas sonoras. Las primeras emisiones de Fessenden fueron repetidas posteriormente por De Forest con su nuevo tríodo y, en 1910, transmitió la voz de Caruso, acontecimiento que hizo casi tanto por el futuro del radio como el inicio de los marconigramas.<br />
El hecho de que el sonido de la extraordinaria voz de Caruso pudiera penetrar las estancias de hombres y mujeres a millas de distancia de la sala de conciertos carecía técnicamente de importancia, pero desde el punto de vista psicológico era muy significativo. Las subidas y las bajadas de la voz humana habían sido enviadas sin alambres casi una década antes. Pero ahora, de pronto, las potencialidades de las porciones del radio del espectro electromagnético fueron evidentes. Ya no sólo voces sin alambres sino también ¡música sin alambres! De 1910 hasta la actualidad el progreso en la transmisión ha estado constituido en gran medida por avances técnicos que han refinado esta posibilidad. Transmisores más potentes han aumentado enormemente el área dentro de la cual pueden captarse sus transmisiones. Se han descubierto métodos para eliminar la interferencia crujiente de la atmósfera, las señales eléctricas naturales del universo. Pero quizá lo más importante sea que la cualidad auricular de la recepción del radio se ha perfeccionado inmensamente. </div><div align="justify"><br />
2.2 Guglielmo Marconi </div><div align="justify"><br />
Nacido en la ciudad italiana de Boloña en 1874, hijo de un italiano y de una irlandesa, Marconi mostró desde joven un claro interés por la física y la electricidad.<br />
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En 1894 comenzó a experimentar con las ondas de radio para enviar mensajes sin el uso de alambres, y progresivamente aumentó la distancia a través de la cual el mensaje era transmitido: a través de un cuarto, de un pasadizo, a lo largo de un campo.<br />
En 1896, dado el poco interés que despertaban sus experimentos en Italia, tomó sus equipos y se trasladó a Inglaterra, donde se le permitió tener la primera patente del mundo para un sistema de telegrafía y fundó el Wireless Telegraph & Signal Company. </div><div align="justify"><br />
Los siguientes cinco años, continuaron retando los límites de la transmisión radiofónica. En 1897, consiguió enviar un mensaje a través del canal de Bristol, una distancia de 14 kilómetros. Dos años más tarde, aumentaba la distancia a 187 kilómetros desde Francia a Inglaterra.<br />
Sin embargo, la transmisión del 23 de enero de 1901, desde Niton, en la Isla de Wight a Bass Point en Cornualles, probó definitivamente que la distancia no era una barrera para enviar mensajes radiofónicos. </div><div align="justify"><br />
"Fue realmente importante. Antes, los científicos pensaban que las ondas de radio sólo viajaban en líneas rectas y por eso no podían cruzar el horizonte", explicó Stuart Smith, director ejecutivo de Trevithick Trust. </div><div align="justify"><br />
A pesar de la importancia de su logro, Marconi sólo se lo dijo a su primo Henry Jameson Davis, a quien le envió un telegrama diciéndole: "Todo un éxito. Guarda la información en privado. Firmado, William." </div><div align="justify"><br />
2.3 CELEBRACIONES DEL CENTENARIO </div><div align="justify"><br />
Numerosos eventos fueron planeados alrededor de la estación de Bass Point, la cual ha sido restaurada y equipada con réplicas del equipo inalámbrico que Marconi creó y utilizó.<br />
"A las 16h30, hora local, recrearon el mensaje original de Marconi, y también usaron la estación para transmitir mensajes de buena voluntad a quien quiera recibirlos" </div><div align="justify"><br />
Fueron realizados otros eventos para conmemorar otro centenario igual de importante: la primera transmisión transatlántica de Marconi, efectuada el 12 de diciembre de 1901.<br />
Además, se espera la apertura del Museo Marconi en Cheltenham, y el lanzamiento de un sitio de Internet dedicado especialmente al gran inventor. </div><div align="justify"><br />
Marconi, quien falleció el 20 de julio de 1937 en Roma, ganó el Premio Nobel de Física en 1909, un galardón que se le otorgó como reconocimiento a su trabajo </div><div align="justify"><br />
3. TERCERA GENERACION </div><div align="justify"><br />
Para el año 2005 se estima que en el mundo existan cerca de 2.400 millones de abonados a sistemas de comunicación celular. Esto significa que hoy existen menos de 10 por ciento de los usuarios que demandarán este tipo de servicios en el mediano plazo. A la par de esta tendencia, la convergencia de tecnologías de la información y las comunicaciones han dado paso a un gran número de nuevas aplicaciones que distan de las sencillas modalidades de telefonía inalámbrica que brindaban los dispositivos analógicos basados en estándares AMPS. En una segunda generación digital, hoy los teléfonos celulares constituyen pequeñas unidades de información capaces de reconocer comandos de voz, enviar y recibir mensajes de texto, procesar datos en aplicaciones de agenda, directorio telefónico, calculadora, entre otras. </div><div align="justify"><br />
El impacto generado por Internet, y la creciente capacidad en anchos de banda para la transmisión de archivos de variados formatos (texto, audio, voz y video) a través de redes, ha hecho girar la mirada de la tecnología hacia estos terminales celulares como el punto de acceso a la información más personal, sobrepasando las aplicaciones actuales. Cobra más fuerza entonces la idea de una nueva generación de dispositivos inalámbricos, con capacidades para realizar llamadas de voz con cobertura planetaria, obtener y cargar información desde Internet, recibir noticias desde un proveedor de contenidos, así como boletines con despliegues de video y audio en línea. Una maravilla del futuro, de transmisión móvil de datos en altas velocidades, que se ha dado por llamar la tercera generación inalámbrica, o 3G. </div><div align="justify"><br />
Recientemente, las compañías Lucent Technologies y Vodaphone anunciaron haber realizado las primeras llamadas de prueba usando una tecnología global de tercera generación (3G) bajo el estándar de comunicación inalámbrica CDMA (Acceso Múltiple por División de Código). Asimismo, la operadora japonesa de telefonía celular NTT DoCoMo anunció la adopción de un estándar de banda ancha WCDMA, que en nada se acerca a la idea de un CDMA ampliado, en sus proyectos de servicios de 3G, los cuales podría comenzar a operar en unos 18 meses. Por su parte, Europa maneja una propuesta a partir del estándar de comunicaciones inalámbricas dominante en estos mercados, el GSM. Las redes de comunicación inalámbrica en todo el mundo han evolucionado impulsadas por los servicios de telefonía celular. Sin embargo, en cada país, en cada mercado, y en cada gobierno, han funcionado distintas realidades y regulaciones que han dispuesto un complicado mapa de estándares de comunicación, y tecnologías de conexión analógica y digital: AMPS, DAMPS, TDMA, CDMA, GSM, más los sistemas de comunicación satelital. </div><div align="justify"><br />
En un intento por visualizar el futuro, en 1985, la Unión Internacional de Telecomunicaciones planteó la necesidad de un estándar común para hacer posible que cualquier persona en cualquier lugar del mundo obtuviera la posibilidad de comunicarse de manera móvil y con un mismo número: el sistema IMT 2000 (Internacional Mobile Telecomunications, o Telecomunicaciones Móviles Internacionales). Este fue el cimiento de lo que hoy se puede denominar como 3G. Sin embargo, lo que UIT quizás no previó es que razones de mercado, regulación y tecnología, harían un poco compleja la definición de este parámetro común para las comunicaciones inalámbricas globales. Es más, para mediados de los ochenta nadie podría prever que esta necesidad mundial de conexión se vería aderezada por la amplia difusión de Internet y la transferencia de datos por medio de protocolos IP, que hace posible la transmisión en línea de voz, video y audio. Los mercados quieren explotar aún más estas capacidades y hacerlas llegar a dispositivos móviles como un teléfono celular. </div><div align="justify"><br />
Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior<br />
El mercado japonés, con sus 55 millones de abonados a servicios de comunicación celular, lleva la delantera en materia de 3G. Las razones están dadas por la creciente demanda y una saturación en las bandas del espectro disponibles. </div><div align="justify"><br />
"El gobierno japonés decidió adoptar la 3G antes que el resto del mundo, de tal forma que los grandes usuarios, 7 u 8 millones de esos 55, migren a la transmisión de datos en alta velocidad y la Internet móvil, y así liberar espacio en la categoría de servicios básicos celulares" </div><div align="justify"><br />
Esto también da una posición de ventaja a la industria japonesa de las telecomunicaciones, la cual desarrolla un estándar sui géneris de banda ancha para el flujo de datos de alta velocidad bajo la denominación de (Wideband CDMA). </div><div align="justify"><br />
"La tecnología GSM provee servicios de comunicación inalámbrica a un total de 80 millones de personas en todo el mundo. GSM tiene 65 por ciento del mercado de teléfonos celulares que agrupa a unos 300 millones de abonados", afirma Ricardo Silva, gerente de mercadeo de producto en Nokia de Venezuela. </div><div align="justify"><br />
Ante esta correlación de fuerzas, desde Estados Unidos surge una "tercera vía" que impulsa las capacidades del actual estándar IS95 (CDMA), bajo la denominación de CDMA 2000. Ante tanta confusión de siglas, lo importante es reconocer que todas las opciones suponen la necesidad de un acuerdo, aún más si se considera que en regiones como Latinoamérica la realidad del mercado evidencia la convivencia de todas las tecnologías disponibles, y la lógica supone que la 3G no puede exigir el reemplazo de la infraestructura desarrollada en esta 2G de telefonía celular digital </div><div align="justify"><br />
La situación actual induce a la idea de que una convergencia de estándares entre Japón y Europa podría determinar el liderazgo mundial. "Primero aparecerá el estándar japonés que puede llegar a unificarse con el europeo, porque va a tener madurez para insertarse tanto en Europa y en Estados Unidos. La industria japonesa apuesta por ello" </div><div align="justify"><br />
Se podría establecer una videoconferencia desde un terminal celular con los entrevistados, tomar segmentos de audio y video de las entrevistas y distribuirlas a través de la página Web, al tiempo que los archivos de textos van directamente a los servidores de la imprenta, todo desde la comodidad de un café, sin mediación de cables y en alta velocidad. El resto queda a la imaginación. </div><div align="justify"><br />
Para hacer posible lo anterior, los principales fabricantes de infraestructura y dispositivos de comunicación inalámbrica han desarrollado consorcios que buscan lograr los sistemas operativos, aplicaciones de software y utilitarios que soporten las comunicaciones de 3G. </div><div align="justify"><br />
Tal es el caso de la alianza entre Nokia, Ericsson, IBM y Toshiba para el desarrollo de la tecnología de transmisión inalámbrica de datos Bluebooth También está el consorcio Symbian, integrado por Motorola, Nokia, Ericsson y Psion, para el desarrollo de lo que serán los futuros dispositivos inalámbricos, y el sistema operativo que les dará funcionamiento como el Protocolo de Aplicaciones Inalámbricas (WAP) disponible ya en el mercado. </div><div align="justify"><br />
Por su parte, y de manera independiente, empresas como Motorola han habilitado centros de desarrollo de software de 3G. El año pasado adquirieron la empresa Starfish, dedicada al desarrollo de aplicaciones 3G, y ya cuentan con alianzas con Cisco para el desarrollo de tecnologías de red inalámbrica sobre protocolo IP. </div><div align="justify"><br />
El mercado venezolano de telefonía celular ronda dos millones de suscriptores, y los expertos consideran que puede alcanzar cinco millones en dos o tres años. Uno de los principales actores de este sector es Telcel. Para esta empresa, en Venezuela existen las condiciones para garantizar una rápida migración a la 3G. </div><div align="justify"><br />
Actualmente, en Caracas una portadora por donde hablan todos nuestros clientes digitales, están por instalar una segunda, y para mediados del año próximo pondrá la tercera. En ese momento será posible montar una portadora de banda ancha sobre estos tres canales de banda estrecha, con lo que será posible soportar servicios de tercera generación"</div><div align="justify">Las operadoras de telefonía celular tendrán que competir en el diseño de programas de servicio para cada nicho de usuarios. Lo que va a determinar la sobre vivencia de cada compañía será su capacidad de adaptación a las exigencias de todo un mundo por venir.<br />
3G, una generación que no acaba de llegar.<br />
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Por Carlos Valente Quintero<br />
Pese a las predicciones, los servicios de tercera generación en la transmisión de datos inalámbricos aún se encuentran lejos de ser una realidad en México y otros países de América Latina. Una base instalada no digital, serio obstáculo<br />
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04 de marzo de 2001<br />
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Se estima que para el año 2003 los dispositivos conectados a Internet de tipo inalámbrico superarán a los fijos y el número de usuarios rebasarán los mil millones. "En lugar de las PC y laptops con conexión dial-up, proliferarán las PDA (agendas, teléfonos, centros de entretenimiento); no hay regreso, la curva de los Web handhelds va hacia arriba", así lo consideró Eduardo Valtierra, integrante del Consejo Permanente de la CANIETI (Cámara Nacional de la Industria Electrónica de Telecomunicaciones e Informática) durante la 5a Convención de Operadores y Distribuidores Elite, organizada en el puerto de Veracruz..<br />
En su participación como conferencista magistral, Valtierra expuso algunos adelantos de la denominada Tercera Generación (3G) inalámbrica, sus tendencias y oportunidades. Dentro del esquema evolutivo que guardan las comunicaciones inalámbricas precisó que hoy se vive el desarrollo de la tecnología 2.5G la cual comprenderá hasta el año 2003 para dar paso a la 3G, cuya madurez se avizora durante 2006, cuando abarcará 70% del mercado mundial. "En ese último año, el valor de mercado de 3G y 2G será de 200 billones de dólares". </div><div align="justify"><br />
Aunque con ciertas limitantes, entre las aplicaciones inalámbricas que hoy pueden disfrutarse están: mensajería, comunicación en tiempo real, agenda interactiva, acceso a servicios financieros y de seguridad, entretenimiento y noticias, entre otros. "Sin embargo --apuntó el especialista y actual director de Emv corporation, con sede en San Diego, California--, el reto de la comunicación inalámbrica es volverse rápida, económica e ínter operable entre las diversas plataformas". </div><div align="justify"><br />
En el futuro las aplicaciones aumentarán con la transmisión de audio y video en tiempo real (streaming), especialmente en el rubro de servicios médicos, televisión móvil, conferencias, y video musical. Para recibir la señal en los pequeños dispositivos wireless es indispensable ampliar el ancho de banda (hasta 5 Mbps), para que aun con poca memoria en los equipos ésta tenga cabida y fidelidad. Algo que tardará un poco más en llegar a México. </div><div align="justify"><br />
Asia y Europa llevan cierta delantera en la adopción de la nueva generación. En China, por ejemplo, se calcula que para 2004 habrá 60 millones de usuarios de Internet inalámbrico. Entre los factores que impulsan este crecimiento se encuentra el que miles de habitantes de aquella nación que se conectan primera vez lo hacen por esta vía. Asimismo se calcula que el comercio móvil (m-commerce), otra rama con grandes perspectivas, tendrá para el mismo año más de 700 millones de usuarios en todo el planeta y para 2005 generará 22 mil 100 millones de dólares. Por cierto, para este renglón se mencionó que durante el año pasado el valor de mercado ascendió a 40 millones de dólares a nivel glob al. </div><div align="justify"><br />
Para hacer realidad las proyecciones Valtierra subrayó que los principales fabricantes de los dispositivos y semiconductores de silicio trabajan arduamente para atender la demanda: Motorola en la Unión Americana; Nokia en Finlandia y Ericsson en Suiza. Todos, por supuesto, con su diferente expansión en el mundo. </div><div align="justify"><br />
El imperativo es el desarrollo de dispositivos de acceso inalámbrico con el protocolo de aplicaciones WAP y la tecnología Bluetooth, la cual tiene entre otros fines disminuir la interferencia entre los receptores y hacerlos compatibles en una sola plataforma para el intercambio de archivos y la comunicación. </div><div align="justify"><br />
Inclinación por EU </div><div align="justify"><br />
Respecto a México, Valtierra indicó que los operadores están interesados en apoyar el desarrollo de la nueva generación. Algo de lo que se espera con cierta premura es la asignación de las frecuencias internacionales. "Nuestro país adoptará la misma [frecuencia] de Estados Unidos para lograr la transparencia de los servicios. Podría ser la de 2500 Mhz, que incluso está asignada a algunos servicios wireless o la destinada a los servicios satelitales". </div><div align="justify"><br />
Sobre el boom que podría tener la evolución de 2G y 3G en el territorio nacional, Valtierra se mostró un tanto escéptico ya que, según explicó, 70% de la base instalada no es digital. Son teléfonos analógicos, agregó, que han pasado de mano en mano y llegado a los estratos económicos más bajos. "No hay que olvidar que miles de usuarios adoptan el uso del celular como una moda", dice. </div><div align="justify"><br />
Ciertamente, vale recalcar que la década de los 90 trajo la explosión de la telefonía móvil en México, entre otras razones por la puesta en marcha del sistema "el que llama paga" y los planes de prepago. Durante el tercer trimestre del año pasado, el número de líneas inalámbricas rebasó a las fijas, que hoy ascienden aproximadamente a 12 millones, y se proyecta que para 2004 aumenten a 15 millones, contra 30 millones para servicios sin cable. </div><div align="justify"><br />
Aplicaciones y valor agregado Axel Gómez, gerente de Nuevas Tecnologías de Motorola, también puso énfasis en la denominada 3G y precisó que ésta se aplica a todos los servicios de comunicación inalámbrica en los rangos de 384 Kbps a 2 Mbps. "Muchas personas la ven como el amanecer de la multimedia móvil, pero aun cuando no sea exactamente una nueva tecnología, abrirá una gran variedad de servicios; no obstante no será sino hasta 2004 cuando técnicamente provea una solución con más facilidades y servicios que los que actualmente conocemos en 2G".<br />
De acuerdo con Gómez, el debate en torno a 3G no necesariamente se centra en la factibilidad de la tecnología, sino en la disposición de los usuarios para utilizar la capacidad adicional y los valores agregados que ofrece. Así, al hablar de nuevas formas de emplear las redes inalámbricas, de inmediato sale a flote el concepto "aplicaciones": voz, acceso a Internet y a base de datos, e-mail, transferencia de documentos e imágenes fijas, servicios de ubicación y video de alta definición, entre otras. El éxito de las redes de 3G, explicó Gómez, estará fundamentado en el valor percibido de los servicios y no en la tecnología que lo soporte. </div><div align="justify"><br />
Al abundar en la utilidad de la nueva generación mencionó que ésta proveerá los elementos para la transmisión simétrica y asimétrica de datos (la información enviada no siempre es la misma de servidor a terminal y viceversa); transmisión por paquetes y por circuito que permitan el tráfico IP y video en tiempo real; excelente calidad de audio, y la incorporación de sistemas de segunda generación para no provocar una discontinuidad en servicios globales de roaming y diversos ambientes operacionales. </div><div align="justify"><br />
Indicó que el cambio consiste en hacer más inteligentes las redes 2G, donde la voz es digitalizada. Asimismo, Gómez enumeró algunos ajustes que habrán de hacerse en el mercado para lograr la evolución: desarrollo de nuevos servicios y su justificación ante el consumidor, generación de alianzas para proveer paquetes de contenido y servicios afines, creación de los canales para ofrecerlos y nuevas formas de facturación para el cliente. </div><div align="justify"><br />
Las ventas de 2000 </div><div align="justify"><br />
Por otra parte, Héctor Muñoz, director de Distribución Indirecta-CGISS (Commercial, Government and Industrial Solutions Sector), explicó las políticas que la transnacional ha seguido para depurar el canal y convertirlo en el mayor ente generador de ventas en el país: 69% del total, durante 2000. </div><div align="justify"><br />
De acuerdo con Motorola, ésta alcanzó 37.6 mil millones de dólares en el último año fiscal; sin embargo, al cuestionar a Muñoz sobre la participación del mercado mexicano, aseveró que la organización no difunde porcentajes por nación, pero que México registró en el sector CGISS un crecimiento de 21% con relación a 1999. Y pese al efecto que pudiera ocasionar la desaceleración de la economía estadounidense, la empresa se muestra optimista en que 2001 será de expansión. "Incluso si el PIB de la economía mexicana cayera a 3.5, nosotros calculamos crecer a un mínimo de 12% o más".<br />
La empresa aprovechó además este evento para el relanzamiento de la serie de radio </div><div align="justify"><br />
4. SISTEMAS DE COMUNICACIÓN INALAMBRICA, Transmisión de voz<br />
El rol de la tecnología microonda es obtener futuros sistemas de comunicación personales inalámbricas. Con el creciente desarrollo actual de la tecnología, enfáticamente ahora se puede decir que el objetivo de la ingeniería de la comunicación de hoy, es alcanzar futuros sistemas de comunicación personales, el cual fue un mito ayer (antes de 1970) y será una realidad mañana (más allá del año 2000).<br />
El factor más grande en el aumento de la eficiencia espectral de una red, no es la compleja técnica de acceso múltiple, habla eficiente y código de canal, modulación, protocolos poderosos, etc. sino es por la masificación desplegada de micro celdas. Por esta simple técnica podemos repetidamente y eficientemente optimizar el uso del espectro.<br />
En este los aspectos asociados de radio celular. Se enfocará una importante crítica de la situación de las Estaciones Bases (BS). Comenzando con la existencia de grandes celdas, deliberando sobre los problemas que puedan presentarse en la localización de las Bss. en micro celdas de tres dimensiones, y en este orden para considerar el método de acceso múltiple más conveniente para el ambiente futuro celular. </div><div align="justify"><br />
4.1 EVOLUCION DEL FWPC<br />
Un FWPC define la existencia de un objetivo fundamental de la ingeniería de la comunicación, proveerá servicios de comunicación personas a personas, en algún lugar o tiempo, sin ninguna demora al usar una unidad pocket-sized a un mínimo costo con una calidad y seguridad aceptable, a través del uso de un personal de telecomunicaciones.<br />
Las tres generaciones del sistema FWPC están mostradas en la figura 1. El objetivo de la investigación y desarrollo del sistema FWPC son enfocados en tres plataformas tecnológicas: Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS), Sistema de Ancho de Banda Móviles (MBS) y Redes Locales de Clientes Inalámbricos (WCPN). La UMTS es un sistema digital multifunción, multiservicio y multiaplicación, desarrollándose actualmente en operaciones de los sistemas de segunda generación y algunos otros van sobre los sistemas superiores a la segunda generación.<br />
La primera generación fue introducida en 1980 en forma análoga para proveedores de servicios móviles de habla local y fue entonces extendida por toda la nación. Varios sistemas estándares fueron desarrollados por todo el mundo: AMPS (Servicio Avanzado de Teléfonos Móviles) en EEUU, NTT (Teléfonos y Telégrafos Nippon) en Japón, TACS (Sistema de Acceso Total de Comunicaciones) en el Reino Unido, NMT (Telégrafos Móviles Nórdicos) en las ciudades europeas, y así sucesivamente.<br />
Se observó un desarrollo rápido de los usuarios alcanzando un 10% de las llamadas en Norteamérica, Europa y Japón. La técnica de acceso usada fue el Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA).<br />
La capacidad y calidad fue el mayor problema en los sistemas de primera generación, así como también, la incompatibilidad de los sistemas.<br />
El avance en la tecnología digital nació en Pan-European Celulares Móviles Digitales (PCM).<br />
GSM (Formalmente Grupos Móviles Especiales, ahora Sistemas Globales para las Comunicaciones Móviles) sistema en Europa, PDC (Celulares Digitales Personales) sistema en Japón y en Norteamérica se tiene los sistema IS-54/136 y IS-95, los cuales son sistemas de segunda generación. El Acceso Múltiple por División en el Tiempo (TDMA) es usada como una técnica de acceso, excepto para IS-95, el cual está basado sobre CDMA (Acceso Múltiple por División de Código).<br />
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Figura 1 Evolución de los Sistemas de Comunicación Inalámbricas<br />
Los sistemas de segunda generación proveen habla digital y servicios de mensajes cortos. Estos servicios contaron con un alcance de más del 20% de las llamadas de la población. GSM ha comenzado ha radicarse profundamente en Europa y en otras ciudades diferentes del mundo.<br />
El crecimiento de nuevas tecnologías inalámbricas digitales nacieron como suplemento a los sistemas de segunda generación, nombrados, PHS (Sistema Personal de Teléfono a mano, formalmente PHP) en Japón, DECT (Teléfonos Digitales Avanzado sin Cable) en Europa y PACS (Servicios de Comunicación de Acceso Personal) en Norteamérica. Estos incrementaron la penetración de llamadas por encima del 30% y se introdujeron muchos nuevos servicios.<br />
La tercera generación será desarrollada para el año 2000 por los sistemas de comunicación personal universal (UPCS), el cual proveerá servicios de habla universal y servicios locales de multimedia. Se espera que los sistemas de tercera generación penetren en un 50% en los servicios populares de telecomunicaciones. La tercera generación están en proceso de desarrollo por todo el mundo a través de ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones) dentro de la estructura FPLMTS (Sistemas de Telecomunicaciones Públicas Terrestre del Futuro), IMT-2000 (Sistemas de Telecomunicaciones Móviles Internacionales 2000).<br />
En Europa esto está apoyado por la UMTS dentro de los programas de la comunidad Europea. Ambos el FPLMTS y UMTS son programas que están estrechamente relacionados y esperan ser dirigidos a sistemas compatibles y consistentes. La figura 2 muestra las posibles configuraciones para el UMTS subred y redes fijas.<br />
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Figura 2 Posibles Configuraciones de los Servicios UMTS</div><div align="justify">4.2 SISTEMA RADIO CELULAR<br />
El sistema de radio celular público tiene menos de dos décadas de existencia. Los conceptos de radio celular son más viejos, se iniciaron en los años 40, cuando la tecnología estaba lejana y además inmadura para soportar aquellos sistemas complejos.<br />
Hay dos componentes principales en los sistemas móviles de radio. La interfase de radio, el cual permite que los usuarios establezcan comunicaciones vía radio desde una estación móvil (MS) a otro componente, y una red fija que se interconecta con una red pública de teléfonos swicheada (PSTN) o una red de servicios integrados (ISDN). Los sistemas de comunicaciones de radios móviles privados han estado presentes durante todo este siglo, ha sido ejemplificado por la marina, la policía y los servicios militares. Lo que hace complejo a los radios celulares públicos, es la estructura de control que facilita la red para conocer donde está localizada una estación móvil y para el rastreo en el caso que la MS esté haciendo una llamada, con la condición que el equipo móvil este encendido.<br />
Los mecanismos de control hacen posible que a través de los protocolos se facilite el registro de las estaciones móviles en la red, facilitando las llamadas set-up y clear-down entre los switches de las MS y las estaciones base (BS) así estén viajando, controlando el nivel de energía irradiada, proporcionando seguridad (en algunos sistemas), y ejecutando un gran número de otras funciones vitales.<br />
Sin embargo, el número de usuarios que la red puede soportar, depende fundamentalmente de una Interfase de Área Común (CAI) sobre el cual se comunican los usuarios. La capacidad de los usuarios depende de muchos factores, pero el punto principal es la cantidad del espectro asignado por los reguladores, el tamaño del área de cobertura del radio desde una BS, y la cantidad de interferencia que el enlace de un radio particular pueda tolerar. </div><div align="justify"><br />
4.3 AGRUPACION DE CELDAS<br />
Un operador de red que venda equipos para un sistema en particular tiene que ver principalmente con el cómo y donde está situada la BS, como para manejar el escaso espectro de radio y como optimizar el teletráfico para los equipos desplegados.<br />
Planificar los sistemas depende de muchos factores, y vamos a comenzar considerando una red celular que usa múltiple divisiones de acceso de frecuencia (FDMA) ó una combinación de múltiples accesos de tiempo (TDMA) y (FDMA).<br />
Cada BS transmite a un número de móviles residentes en el espacio del área de cobertura de radio. Esta área es referida como una celda. Las BS son desplegadas de manera que parcialmente la celda se solapan con otras celdas en el límite de su región como se muestra en la figura 3. Supongamos que comienza una llamada móvil en la posición S de la celda C, sigue la ruta marcada por los puntos, y termina en la posición F de la celda B. En algunos puntos dentro del solapamiento (mostrado en la región sombreada) el nivel de la señal recibida en el móvil debe estar por debajo del umbral del sistema y más bajo que la señal recibida desde la BS b.<br />
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Figura 3 Solapamiento de celdas en el trayecto móvil desde S a F<br />
Las celdas están acomodadas en grupos y frecuentemente cada grupo usa enteramente el espectro asignado. Los grupos son teselados de manera tal que el espectro limitado es repetidamente rehusado a lo largo de grandes áreas geográficas con el cual cada grupo soporta el mismo número de usuarios. La Figura 4 muestra dos grupos de 4 celdas donde las celdas A0, B0, C0, D0 forman el grupo 0 y las celdas A1, B1, C1, D1 constituyen el grupo 1. Los grupos 0 y 1 son asignados al mismo canal. Dícele ¼ de todos los canales disponibles. Comentarios similares aplican a B0 y B1, C0 y C1. Observe que los móviles en las celdas A0 y A1 usan el mismo canal, y consecuentemente deben interferir con cada una de las otras.<br />
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¦ Figura 4 Dos grupos de celdas con cuatro celdas por grupo<br />
Esta interferencia del sobacal incluye los límites aceptables por la distancia entre las celdas. Como el viaje de un móvil de una celda a otra, las cuales pueden estar en diferentes grupos, son asignadas a diferentes canales, esto además significa una diferente portadora de frecuencia. Es importante observar que como cada grupo usa todos los canales disponibles, entonces si el tamaño de la celda es disminuido, causa una correspondiente reducción del tamaño del grupo, el número de canales por unidad de área se incrementa. El más efectivo camino para incrementar la capacidad de la red es disminuir el tamaño de la celda, además la complejidad de la infraestructura de la red incrementa.<br />
La capacidad de la red también depende del número de celdas por grupo y al existir pocas celdas por grupo se obtiene una mayor capacidad. Esto es debido porque con pocas celdas se tiene más ancho de banda disponible para cada BS, y por consiguiente más canales pueden ser distribuidor en cada BS. </div><div align="justify"><br />
4.3.1 MICROCELDAS<br />
Los Sistemas de Comunicación Personal (PCS) son frecuentemente diferenciados de la telefonía celular, porque proporcionan servicios a cada uno, donde quiera, además proporcionan gran capacidad de la red, cobertura omnipresente, pocos equipos, bajos costos de infraestructura y facilidades de desarrollo de las BS. Las micro celdas son usadas en los sistemas celulares, de tal manera que el tamaño y el costo son reducidos. Las BS son pequeñas y no tan costosas para los sistemas sin cable como es el caso de los sistemas de telecomunicaciones sin cables europeos (CT-2) y los sistemas de telecomunicaciones digital sin cable (DECT), pero estos no son diseñados para redes celulares ni para aquellos que suministran alta capacidad de requerimiento para los PCS.<br />
Las macro celdas convencionales son interconectadas a centros móviles típicamente configurados inicialmente con las facilidades de una vía de transmisión estándar, como lo es de 1.5 Mbits/seg (estándar norteamericano, T1 ) o 2 Mbits/seg (estándar europeo, E1) de enlace.<br />
La interconexión de micro celdas es y será completamente diferente. Algunas micro celdas son esencialmente "Sitios de Radiación Remota", donde los RF o IF de señales de radio móviles son transmitidos a través de un enlace óptico, o un enlace de radio punto a punto, para una distribución puntual de microondas que actúa como el centro físico de una micro celda.<br />
Situando una BS en los sistemas de primera y segunda generación, involucra el uso relativo de herramientas de planeación, para predecir la cobertura de radio de la posición de una BS con errores de pérdida de ruta que a menudo exceden 20 db y usualmente requieren soportar la propagación de las medidas y encontrar dueños que permitan rentar sus propiedades para el despliegue de la BS. Las herramientas de predicción para el piso de las micro celdas son más exactas, por la condición de que la antena de las BS deben estar montadas por debajo del horizonte de la ciudad. La propagación de la microonda en la micro celda es esencialmente determinada por la topología de las calles y edificios y además las micro celdas son irregulares si las calles son irregulares. </div><div align="justify"><br />
4.3.2 CELDAS MIXTAS<br />
Hay muchos tipos de celdas cuyo tamaño y forma están determinados por los niveles de poder de radiación, la ubicación de la antena y el desarrollo físico de la región. Se ha descrito como determinar los pisos de las micro celdas por las inmediaciones de la topología de las calles y los edificios.<br />
Ubicando las BS en el tope de los edificios más altos, se produce una macro celda. Los nodos de la celda suministran una gran capacidad de radio en el nodo de la red, un tipo de celda telé punto. Podemos arreglar pico celdas de pocos metros de diámetros en un cuarto de un edificio, celdas en un área grande rural, a mega celdas, a lo largo de celdas satelitales (>500 Kms). Podemos anticipar que pueden existir geográficamente celdas mixtas.<br />
Teniendo sistemas celulares multidimensionales, multiniveles y celdas multitamaño profundamente compuesta por planes complejos de frecuencias. Un ancho de banda particionado puede ser adoptado. Por ejemplo las micro celdas pueden dar el mayor ancho de banda, si ellas son capaces de operar con una alta capacidad y soportar grandes variedades de servicios.<br />
Las macro celdas pueden usarse en diferentes bandas de frecuencias desde las calles de micro celdas. Las oficinas de micro celdas pueden tener una única banda para prevenir que interfieran con móviles en las calles de micro celdas, pero hay dificultades para suministrar buenos planes de frecuencias para las micro celdas de oficinas en los edificios adyacentes, y dentro del edificio.</div><div align="justify">4.4 DESARROLLO DE ESCENARIOS<br />
En el inicio de la fase de la red celular, la capacidad no era el problema esencial debido a que existían pocos usuarios.<br />
Las estaciones bases están situadas dependiendo del máximo rango en que puedan ser acomodadas. Este rango depende de las características físicas del ambiente; las frecuencias de programación y el beneficio de la antena; y las características específicas del equipo para ser desplegado. Como la capacidad no es importante, en este escenario son utilizados grandes grupos, que proporcionan una insignificante interferencia. Esta interferencia proviene de grupos vecinos de móviles que usan el mismo canal.<br />
Mientras la red madura, la capacidad comenzará a dar un importante incremento. El tamaño del grupo es disminuido mientras se mantengan los Ratios de Interferencia de la Señal (SIR), en un rango que garantice que la calidad de enlace sea aceptable. En los sistemas de la primera y segunda generación, en el caso americano (sistemas analógicos) se utilizaba el AMPS y en el caso europeo (sistemas digitales) se utilizaba el GSM. Ambos utilizaban grandes celdas.<br />
Estas celdas tienen antenas ubicadas en el tope de los edificios altos, donde la carga de rentas era alta, para evitar estas rentas adicionales de los sitios para las BS y acondicionar además el terreno de las variaciones del edificio, las antenas unidireccionales fueron reemplazadas por unas direccionales, la cual partición la celda en sectores. La escorificación generalmente origina el incremento en el SIR, el cual mejora la calidad de la transmisión de radio. Si la escorificación no se hace cambiando el tamaño del grupo, entonces cada sitio de BS tiene el mismo número de canales. Supongamos que cada celda está dividida en tres sectores, y de aquí los canales en cada sector es un tercio del total de los sitios de los canales. Para el mismo bloque aceptado, probablemente, el tráfico llevado por el sitio es tres veces el tráfico llevado en cada sector, y este es menor que el tráfico llevado por la celda original antes de la sectorización.<br />
El mínimo aceptable de SIR (denotado por SIRmin) es un sistema específico. Por ejemplo, en una red simple FDMA, el promedio SIR requerido debe ser aproximadamente 18 db. Usando Transmisiones Discontinuas (DTX) significa que la transmisión se detiene, ya sea mientras un usuario no está hablando, cuando ocurre un salto de frecuencia de las portadoras o cuando el control de poder del transmisor está limitado a proveer solamente el suficiente poder recibido para garantizar la calidad del enlace, con lo cual los sistemas pueden permitir un bajo SIRmin de 9 db. Los SIRmin bajos permiten pocas celdas por grupo ha ser usadas y los GSM tienen de dos a tres veces la capacidad de un UK analógico de un TACS. </div><div align="justify"><br />
5. HERRAMIENTAS WIRELESS O TECNOLOGIA WAP<br />
WAP<br />
Son las siglas de Wireless Application Protocol, es decir, Protocolo de Aplicaciones Inalámbricas. Está basado en tecnología XML e IP, siendo su lenguaje específico el WML, concebido para pantallas pequeñas y navegación sin teclado. La finalidad de esta nueva tecnología, ideada por las compañías Nokia, Ericsson, Motorola y Phone.com, es ofrecer servicios y contenidos de Internet a través de conexiones inalámbricas. El Protocolo para Aplicaciones Inalámbricas o permite la comunicación inalámbrica de un dispositivo móvil equipado con micro-browser o micro-navegador y un gateway conectado a Internet. Es un protocolo creado para acceder a Internet desde los teléfonos celulares.<br />
1. Las herramientas 'wireless' son una herramienta más. De igual manera que el email se ha generalizado para enviar documentos, los SMS pueden servir para comunicarse de manera precisa, rápida y eficaz.<br />
2. Optimice sus costes en comunicación. Gracias a las nuevas herramientas 'wireless' los costes de la empresa se pueden reducir considerablemente. El cálculo del retorno de la inversión es muy importante a la hora de invertir en los recursos de la empresa.<br />
3. Evalúe sus necesidades. Cuando una empresa se decide a implantar herramientas inalámbricas es imprescindible que sepan cuál es la utilidad que se le va dar para saber qué producto es el que necesita. Cada empresa tiene una serie de necesidades que debe cubrir y de ahí la importancia de seleccionar correctamente las nuevas tecnologías que debe implantar.<br />
4. Optimice su tiempo. Una herramienta lo que debe conseguir es que el trabajo resulte más cómodo y rápido. El ahorro de tiempo también se traduce en un ahorro de costes y mayor productividad. Si el aprendizaje resulta excesivamente complicado y su uso resulta demasiado difícil es conveniente optar por otro producto.<br />
5. Evolucione. El hecho de tener una herramienta que le funcione no significa dejar de invertir en 'wireless', porque cada día salen nuevas soluciones.<br />
6. No requiere conocimiento tecnológico. Es tan fácil como navegar por Internet, tan sencillo como utilizar su teléfono móvil, no es necesario invertir en formación para saber manejar las herramientas de 'wireless'.<br />
7. No busque grandes productos, busque buenos productos. Uno de los errores más frecuentes es buscar el producto con más aplicaciones cuando no siempre se necesitan todas. No todas las empresas tienen el mismo volumen ni las mismas necesidades.<br />
8. Invierta lo necesario. Una verdadera herramienta, implantada por verdaderos profesionales y realmente útil cuesta dinero. Es mucho mejor invertir más dinero en una herramienta que de verdad le solucione los problemas que en una que le cree problemas por su mal funcionamiento.<br />
9. Confíe en profesionales. Existen muchas empresas en el mercado que aprovechándose del desconocimiento ofrecen soluciones milagrosas. Es importante que pueda confiar en las herramientas 'wireless' y en las personas que las proporcionan.<br />
10. No busque un vendedor, encuentre un consultor. La compañía debe convertirse en su socio tecnológico, no basta con que le venda la herramienta y se olvide de su empresa. Debe estar ahí cuando le surja cualquier problema o duda sobre el sector.</div><div align="justify">6. TECNOLOGIA PCS<br />
Los servicios de comunicación personal PCS son servicios públicos de telecomunicaciones, no domiciliarios, móviles o fijos, de ámbito y cubrimiento nacional, que se prestan haciendo uso de una red terrestre de telecomunicaciones, cuyo elemento fundamental es el espectro radioeléctrico asignado, que proporcionan en sí mismos capacidad completa para la comunicación entre usuarios, PCS y, a través de la interconexión con las redes de telecomunicaciones del Estado con usuarios de dichas redes.<br />
Estos servicios permiten la transmisión de voz, datos e imágenes tanto fijas como móviles y se prestan utilizando la banda de frecuencias que para el efecto atribuya y asigne el Ministerio de Comunicaciones.<br />
Tras varios años de rumores, aplazamientos y un fuerte debate jurídico entre el Gobierno y los operadores celulares, finalmente se realizará la licitación de los Servicios de Comunicación Personal (Personal Communication Services). Su gran contradictor: las industria de la telefonía celular, que ve peligrar su estabilidad al llegar un nuevo competidor y teme que haya una competencia desigual favorable a los operadores PCS.<br />
La trascendencia de la llegada de los servicios PCS a Colombia radica en que dinamizará el sector de las telecomunicaciones, traerá inversión -en licencias PCS y complementarias, impuestos, equipos e infraestructura por parte de los nuevos operadores y de las propias compañías celulares, capacitación, etc.-, generará mayor competencia, aumentará la penetración de los servicios de telefonía móvil y beneficiará a los usuarios con más servicios, una mejor atención al cliente y, muy seguramente, mejores tarifas. Pero todas estas nuevas condiciones generadas con la llegada de los PCS al mercado nacional son ignoradas por el público en general.<br />
El antiguo presidente de la republica, Andrés Pastrana, firmó el Decreto 575 de 2002, por el cual se reglamenta la prestación de los servicios de PCS, y el 16 de abril el Gobierno publicó un borrador del pliego de condiciones de la licitación, que estuvo en discusión pública hasta el 16 de mayo. La anterior ministra de Comunicaciones, Ángela Montoya, aspira a que en los próximos días se proceda a la firma de la resolución de apertura de la licitación, pero aún no hay fechas determinadas para el ni para el inicio ni para el cierre.<br />
La subasta se hará en tres rondas ascendentes, y en cada una se conocerá el valor de las ofertas. Nadie conoce el precio base -ni el mismo Gobierno-, que será secreto hasta la decisión final, y tampoco se conocen oficialmente los participantes en la subasta, aunque la Empresa de Telecomunicaciones de Bogotá, las Empresas Públicas de Medellín y Orbitel han manifestado su interés. Las licencias se otorgarán en tres zonas geográficas - Oriental, Costa Atlántica y Occidental-, de tal forma que podrá haber un solo operador que gane en las tres zonas, o uno diferente para cada una.<br />
No se conoce tampoco la tecnología que desarrollarán los operadores ganadores -aunque está definido que operarán en las bandas de 1.895 a 1.910 MHz, y 1.975 a 1.990 MHz-, ni el tiempo en el que se cerrará la subasta y se adjudicarán las licencias. Sobre este último punto, varios analistas consideran que el proceso debe cerrarse antes de agosto, el cambio de presidente y de ministro de Comunicaciones retrasara nuevamente la puesta en marcha del sistema.<br />
Expertos y miembros de la industria coinciden en que el mercado está en un momento decisivo, y que la llegada de los operadores de PCS debe concretarse lo más pronto posible. Algunos de ellos señalan que con la pelea jurídica, la industria celular sólo busca ganar tiempo, puesto que los operadores celulares podrán entrar en el negocio de PCS en marzo de 2003, por lo cual, de aplazarse la licitación, ésta podría dejar de ser atractiva para las empresas aspirantes. Para los más convencidos de los beneficios de los PCS, si no se hace la licitación ahora, nunca se podrá romper el dipolio de las empresas de telefonía celular.<br />
El ingreso del operador o los operadores de PCS permitirá que Colombia llegue pronto por lo menos al promedio latinoamericano en cuanto a penetración de la telefonía móvil. En palabras de Luis Alberto Bocanegra, presidente de Nortel, "Se espera que la llegada de los PCS permita bajar y simplificar tarifas, dar mayor flexibilidad a las facturas, eliminar los contratos que amarran a los clientes, incrementar la oferta de servicios empaquetados, mejorar la experiencia de compra y uso de los servicios, incrementar el número de suscriptores de telefonía móvil en el país, y un ataque más agresivo entre operadores hacia la base de clientes de la competencia".<br />
Para el país se espera además que represente fomento a la inversión extranjera y la generación de empleo. Y aunque éste no es el único reto del Gobierno para el sector de las telecomunicaciones en el corto plazo, el ingreso de PCS será sin duda un factor dinamizador del mercado y de la economía nacional.<br />
6.1 ¿Cuáles son las diferencias entre los PCS y la telefonía celular?<br />
Técnicamente, la mayor diferencia es la frecuencia de operación: 800 MHz para la telefonía celular, y 1.900 MHz para PCS. Adicionalmente, los PCS utilizan celdas más pequeñas que la tecnología celular, lo cual exige más antenas para cubrir un área geográfica, pero simultáneamente ofrecen una banda más ancha (30 MHz contra 25 MHz de la telefonía celular) que permite la transmisión de un mayor volumen de datos en menor tiempo.<br />
Desde el punto de vista de los usuarios o de los servicios, tanto los celulares como los PCS permiten acceder a servicios de voz, datos, imágenes y video (aunque el video no es soportado hoy por los operadores celulares). Sin embargo, debido a que la tecnología de los PCS es más avanzada, maneja un mayor ancho de banda y por lo tanto soporta mayor velocidad de transmisión, va a permitir servicios de alta calidad integrada para audio, datos y multimedia, es decir, que los usuarios podrán tener acceso a la Internet a mayor velocidad, con la posibilidad de ver videos o imágenes en tiempo real con aplicaciones orientadas a las necesidades particulares de grupos comunes de usuarios<br />
Otra de las grandes ventajas que ofrecen las nuevas redes PCS es la posibilidad de roaming internacional, es decir, viajar a otros países sin tener que informar al operador ni tener un número temporal diferente mientras se viaja.<br />
Los primeros años, los operadores de PCS tendrán como ventaja la calidad y la variedad de servicios, pero su desventaja será el cubrimiento, pues les tomará un buen tiempo alcanzar el de los operadores celulares, tanto en ciudades intermedias como en carreteras y zonas rurales. </div><div align="justify"><br />
6.2 PREGUNTAS FRECUENTES<br />
6.2.1 ¿Cuál es la diferencia entre un celular actual y un teléfono PCS?<br />
Aunque los teléfonos celulares han logrado un alto nivel de miniaturización, el tamaño de la pantalla y el color de los teléfonos PCS son las mayores novedades. Otra ventaja de los PCS radica en que la batería tiene mayor duración, debido a las menores potencias que manejan. Además ofrecen mejor calidad de voz.<br />
6.2.2 ¿Qué servicios se pueden recibir desde un PCS?<br />
Tanto los operadores de telefonía móvil celular actualmente establecidos en el país, como los operadores de PCS prestarán servicios similares pero no iguales. Los primeros actualmente utilizan tecnología TDMA con la cual se prestan servicios de voz y algunos servicios de valor agregado como transferencia de mensajes cortos de texto y navegación por Internet a baja velocidad. Para la prestación de los servicios PCS, los concesionarios podrán utilizar tecnología GSM o CDMA, las más conocidas y comerciales hasta el momento, con cualquiera de sus evoluciones, lo cual le permitirá prestar servicios de voz, acceso a Internet a alta velocidad, transferencia de imágenes, multimedia interactiva, y una amplia gama de servicios relacionados<br />
6.2.3 ¿Qué pasará con los celulares actuales?<br />
Los operadores celulares pueden actualizar sus redes y beneficiarse de la misma o similar tecnología de los servicios PCS. Múltiples operadores móviles internacionales ya han hecho esta migración. La opción de tener los mismos niveles de tecnología, es decisión de los operadores celulares.<br />
6.2.4 ¿Es verdad que los PCS serán mucho más económicos que los celulares?<br />
Hace un tiempo se dijo que PCS era el celular de los pobres, por sus precios y por lo sucedido en algunos países, pero no es verdad. Es cierto que al ingresar el sistema de PCS habrá una reducción casi inmediata de las tarifas, pero esto no se deberá al sistema en sí, sino a la entrada de un tercer operador, y los analistas creen que las tarifas bajarían de la misma forma si entrara un tercer operador<br />
celular.<br />
6.2.5 ¿Cómo se beneficiarán los usuarios con la entrada de los operadores de PCS?<br />
El ingreso de un nuevo competidor al mercado beneficiará a los usuarios mediante una reducción de tarifas y de más y mejores alternativas de servicio para escoger. En los países en donde ya han ingresado nuevos actores, se han presentado disminuciones radicales en las tarifas por minuto. En Chile éstas se redujeron en más del 50%; en Argentina, en más del 35%, y en Estados Unidos cayeron de US $0,51 a US $15.<br />
6.2.6 ¿Qué empresas están interesadas en la licitación?<br />
La Empresa de Telecomunicaciones de Bogotá, ETB, manifestó desde el año pasado su serio interés en ser operador de PCS. También se sabe que las Empresas Públicas de Medellín y Orbitel quieren participar. En cuanto a compañías internacionales, se sabe que hay algunas interesadas pero hasta el momento no se conoce cuáles. </div><div align="justify"><br />
7. ANTENA<br />
Conjunto de conductores debidamente asociados, que se emplea tanto para la recepción como para la transmisión de ondas electromagnéticas, que comprenden los rayos gamma, los rayos X, la luz visible y las ondas de radio.<br />
Características De Las Antenas Resistencia de radiación: Debido ala radiación en las antenas se presenta perdida de potencia. Por ello se ha establecido un parámetro denominado resistencia de radiación Rr, cuyo valor podemos definir como el valor de una resistencia típica en la cual, al circular la misma corriente que circula en la antena, disipara la misma cantidad de potencia.<br />
Eficiencia de una antena: Se conoce con el nombre de eficiencia de una antena (rendimiento) a la relación existente entre la potencia radiada y la potencia entregada ala misma.<br />
Impedancia de entrada de una antena: En general, la impedancia de entrada de la antena dependerá de la frecuencia, estando formada por una componente activa Re, y una reactiva Xe. De esta forma, Re se puede asimilar a la resistencia total de la antena en sus terminales de entrada. Generalizando, podemos decir entonces que la impedancia de entrada de la antena es simplemente la relación entre el voltaje de entrada de la antena y la corriente de entrada.<br />
Ganancia de una antena : La ganancia de una antena representa la capacidad que tiene este dispositivo como radiador. Es el parámetro que mejor caracteriza la antena. La forma más simple de esquematizar la ganancia de una antena es comparando la densidad de potencia radiada en la dirección de máxima radiación con el valor medio radiado en todas las direcciones del espacio, ofreciéndose en términos absolutos. Aquellas antenas que radian por igual en todas las direcciones se llaman isotrópicas y su ganancia es de 1. Basados en esta definición, podemos hablar de la ganancia como la relación entre la potencia y campo eléctrico producido por la antena (experimental) y la que producirá una antena isotrópica (referencia), la cual radiará con la misma potencia.<br />
Longitud eficaz de la antena: Sobre una antena se inducen corrientes y voltajes. Por tal razón, a la antena receptora se le puede considerar como un generador ideal de voltaje (V), con una impedancia interna que resulta ser igual a la de entrada.<br />
Polarización de la antena: La onda electromagnética posee el campo eléctrico vibrando en un plano transversal a la dirección de propagación, pudiendo tener diversas orientaciones sobre el mismo. La polarización de la antena hace referencia a la orientación del campo eléctrico radiado. De esta forma, si un observador en un punto lejano a la antena "visualizara" el campo eléctrico lo podría mirar de las siguientes formas:<br />
• Describiendo una elipse. En este caso se dice que la onda esta polarizada elípticamente.<br />
• Describiendo una circunferencia (polarización circular).<br />
• Polarización horizontal o vertical, describiendo una línea recta.<br />
Es importante anotar que, para que una antena "responda" a una onda incidente, tiene que tener la misma polarización que la onda. Por ejemplo, un dipolo vertical responderá a una onda incidente si la polarización de dicha onda es vertical también.<br />
Ancho de haz de una antena: Podemos hablar del ancho de haz de una antena como el espaciamiento angular entre dos puntos determinados de potencia media (-3dB), ubicándolos con respecto a la posición del lóbulo principal perteneciente al patrón de radiación de la antena.<br />
Ancho de banda de la antena: Se puede describir como los valores de frecuencia para los cuales la antena desarrolla su trabajo de manera correcta. De igual forma, el ancho de banda de una antena depende de las condiciones de los puntos de potencia media.<br />
La naturaleza de las ondas cuando los electrones oscilan en un circuito eléctrico, parte de su energía se convierte en radiación electromagnética. La frecuencia (la rapidez de la oscilación) debe ser muy alta para producir ondas de intensidad aprovechable que, una vez formadas, viajan por el espacio a la velocidad de la luz. Cuando una de esas ondas encuentra una antena metálica, parte de su energía pasa a los electrones libres del metal y los pone en movimiento, formando una corriente alterna cuya frecuencia es la misma que la de la onda. Este es, sencillamente, el principio de la comunicación por radio.<br />
Como se ve en la siguiente figura, existen diferentes modos de propagación que pueden surgir como el resultado del lanzamiento de ondas electromagnéticas al espacio por medio de antenas de configuración adecuada. Si no existiera el aire ni las capas ionosféricas, esto es, en el vacío, las ondas de radio viajarían en línea recta. Sin embargo, debido a la presencia de gases de diferente composición en la atmósfera terrestre, la propagación de ondas se ve influenciada por una serie diversa de mecanismo.<br />
El modo de propagación más sencillo es aquel en que la onda sigue una trayectoria recta entre la antena de transmisión y la de recepción. A este tipo de onda se le conoce como directa o de línea de visión, LOS (Line Of Sight). Las microondas son el ejemplo clásico de este mecanismo de propagación. En condiciones óptimas las microondas pueden considerarse como un haz concentrado de energía electromagnética que hace la travesía desde la antena de emisión hasta la recepción desplazándose en línea recta. Más aún, debido a las longitudes de onda tan pequeñas en esta modalidad de aplicación, las antenas utilizadas, reflectores parabólicos, y en general todo el esquema de propagación, pueden analizarse como si fuera un sistema de características ópticas.<br />
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Diferentes modos de Propagación de Ondas de Radio Dependiendo del patrón de radiación de la antena involucrada, es posible que parte de la energía de la onda se dirija hacia tierra, a partir de lo cual, por reflexión, cambia su curso para dirigirse finalmente a la antena de recepción. Esta onda es conocida como la onda reflejada de tierra.<br />
Adicionalmente, puede generarse una componente de onda cuyo modo de propagación es directamente sobre la tierra, desde el mismo momento de abandonar la antena de transmisión. Esta onda, denominada de superficie o terrestre, continúa su curso sobre la tierra hasta llegas a su destino final en el sitio de la antena receptora.<br />
Finalmente, la onda electromagnética puede ser lanzada hacia el espacio, convirtiéndose así en una onda celeste u onda de cielo. Dependiendo de la frecuencia de la onda y del ángulo de lanzamiento, esta puede atravesar la atmósfera y salir al espacio libre, o en caso contrario, puede ser refractada hacia la tierra para ser posteriormente captada por la antena receptora.</div><div align="justify">8. NOTICIAS<br />
NOKIA CONTRIBUYE A CONVERTIR EL AUTOMÓVIL EN UNA SEGUNDA CASA<br />
La Nokia Smart Traffic Products Unit, que permite y facilita al conductor la comunicación inalámbrica desde el coche.<br />
El acceso a Internet será posible a través del coche y su sistema inalámbrico, permitiendo la recepción de correo electrónico, información bancaria... Los conductores podrán recibir, a través de su proveedor de telemática, promociones sobre restaurantes, información sobre películas de cine, etc.<br />
Madrid, 28 de febrero de 2001.- Nokia acaba de realizar una nueva aportación en el sector automovilístico al presentar, en la 71ª edición del Show Motor, de Génova, la Nokia Smart Traffic Products Unit, que permite y facilita al conductor la comunicación inalámbrica desde el coche. El objetivo de Nokia con esta contribución es reflejar cómo la futura telemática puede vincular, cada vez más, el coche con el mundo que lo rodea. La aportación de Nokia se ha realizado en el coche Filo, diseñado por Bertone, compañía líder en el diseño de automóviles, y SKF, proveedor líder de soluciones para la industria automovilística. El sistema de audio en el coche fue diseñado y desarrollado por Bose, líder en investigación y sistemas de audio personalizado para automóviles.<br />
"Creemos que el futuro de la tecnología de la comunicación móvil está en la telemática, que ofrece a los conductores un sistema que mejora significativamente la experiencia automovilística.<br />
El coche y el dispositivo móvil intercambian información desde el momento en que el conductor utiliza su remoto para abrir la puerta. El coche se ajusta a las necesidades del conductor, personalizando todo, desde el ajuste del asiento hasta el nivel del aire acondicionado", ha asegurado Hannu Suominen, vicepresidente de Nokia Smart Traffic Products. "Tecnologías como Bluetooth, el módulo de interface de datos sin hilos, WAP, y tecnologías basadas en la localización, permitirán incrementar la inteligencia del automóvil, proporcionando mayor eficacia, seguridad y ocio a los pasajeros".<br />
"El hogar se ha convertido casi en una máquina, que integra las tecnologías necesarias para mejorar el bienestar personal. Pensamos que ya es hora de que el coche se convierta también en un lugar mucho más hogareño, que integre las típicas sensaciones del entorno doméstico: superficies suaves, colores cálidos, materiales naturales, iluminación discreta y comunicaciones controlables a través de la radio, el vídeo y sistemas de navegación; sensaciones, en definitiva, de relajación y armonía. La casa y el coche deberían unirse en un sistema integrado con idénticas interfaces", ha afirmado Roberto Piatti, managing director de Stile Bertone.<br />
El sistema telemático de los coches del futuro continuará generando, procesando, transmitiendo y recibiendo información del sistema operativo del automóvil y su entorno, proporcionando al conductor ayuda en ruta, avisos sobre el tráfico en tiempo real y diagnosis remota del vehículo, además de información sobre el tiempo, noticias... A medida que la telemática se hace más popular y su uso más común, resulta más creíble pagar el aparcamiento, la gasolina o los peajes a través del sistema telemático del automóvil. El acceso a Internet será posible a través del coche y su sistema inalámbrico, permitiendo la recepción de correo electrónico o información bancaria, por ejemplo, de forma segura. Además, los conductores podrán recibir, a través de su proveedor de telemática, promociones sobre restaurantes, información sobre películas de cine, etc.<br />
La Nokia Smart Traffic Products Unit juega un papel fundamental en el mercado de la comunicación, información y ocio inalámbricos desde el coche. Desarrolla plataformas de comunicación e información combinando tecnologías móviles, de Internet, conectividad y de localización.<br />
Nokia<br />
Nokia es líder mundial en el sector de las comunicaciones móviles, con una cuota del 27,7% en el mercado mundial de telefonía móvil. Avalada por su amplia experiencia y su búsqueda de soluciones sencillas, seguras e innovadoras, la compañía se ha convertido en proveedor líder de teléfonos móviles y redes móviles, fijas e IP (Internet Protocol). Al añadir movilidad a Internet, Nokia ofrece a las empresas nuevas oportunidades de negocio, a la vez que facilita la vida a todos sus clientes. Nokia es una de las compañías con mayor presencia bursátil, cotizando en seis de las Bolsas más importantes en todo el mundo.<br />
EPM-Bogotá es la primera compañía de telecomunicaciones en implementar la tecnología CDMA2000 1X para servicios de voz e Internet en Colombia<br />
BOGOTÁ, Colombia, 3 de octubre /PRNewswire/ -- QUALCOMM Incorporated (Nasdaq: QCOM - Noticias), el pionero y líder mundial de la tecnología digital inalámbrica de acceso múltiple por división de código (AMDC o CDMA por sus siglas en inglés), felicita a EPM-Bogotá de Colombia, una compañía que pertenece a Empresas Públicas de Medellín, sobre su lanzamiento comercial de servicios de tercera generación (3G) por medio de su servicio AirNet para la ciudad de Bogotá. EPM-Bogotá recientemente comenzó a ofrecer servicios de 3G que se basan en CDMA2000 1X durante una ceremonia de lanzamiento llevada a cabo en Bogotá el 2 de octubre.<br />
"La añadidura de la red CDMA2000 1X a la actual red de PHS (sistema de teléfonos portátiles personales) nos dará la capacidad de satisfacer las demandas de una base en crecimiento de clientes y brindar a esos clientes un servicio con una calidad de voz excepcionalmente clara y servicios de Internet más rápidos", dijo Germán Mejía, vicepresidente comercial de EPM-Bogotá. "Con los servicios de 3G, EPM-Bogotá podrá ofrecer soluciones económicas que no sólo reducirán nuestros costes de operación y capital, sino que también prestarán un servicio más fiable y rápido".<br />
"EPM-Bogotá ahora podrá beneficiarse de un sistema inalámbrico de 3G que proporcionará más capacidad para tráfico de voz, junto con la capacidad de transmisión de datos a altas velocidades", dijo Jeff Jacobs, presidente de desarrollo mundial de QUALCOMM. "La adopción de esta tecnología posicionará a EPM-Bogotá como un líder en su mercado de comunicación vocal y le dará la flexibilidad de entregar datos de manera inalámbrica, lo cual es particularmente prometedor, ya que los usuarios y el contenido de Internet continúan aumentando".<br />
EPM-Bogotá inició sus operaciones hace cinco años con una red inalámbrica PHS y en 1998 comenzó a evaluar una variedad de tecnologías inalámbricas. Después de un detenido proceso de evaluación, la compañía decidió migrar a AMDC. Actualmente, EPM-Bogotá tiene 89.000 líneas que permitirán servicios inalámbricos avanzados de AMDC. La compañía también planea continuar su expansión por toda la ciudad de Bogotá.<br />
Actualmente hay 19 portadores que han lanzado servicios de AMDC de 3G en nueve países. Los servicios de 3G están disponibles por medio de portadores locales en mercados de América Latina, tales como Puerto Rico, Brasil, Chile y ahora Colombia. QUALCOMM apoya CDMA2000 1X con conjuntos de chips y software de sistema que ofrecen una variedad de características avanzadas, entre ellas, tecnologías de multimedios y de localización de posición<br />
INTEL<br />
Invertirá más de 150 millones de dólares en empresas dedicadas a desarrollar tecnología Wi-Fi, también conocida como 802.11b. Cualquier usuario podrá establecer conexiones inalámbricas a Internet y con otros dispositivos.<br />
Aunque el gigante tecnológico no especificó con cuáles compañías firmará convenios de fabricación, aseguró que lanzará, el primer semestre del año próximo, el procesador Banias, que contará con recursos propios de Wi-Fi.<br />
De hecho, como explicaron voceros del fabricante, Intel espera hacer de la tecnología sin cables una constante en el diseño de nuevos modelos que saldrán al mercado durante los próximos años.<br />
Según señalaron los representantes, en todo el mundo existen actualmente cerca de 14.000 establecimientos comerciales (como hoteles, cafeterías y centros comerciales) equipados con sistemas de conexión inalámbrica.<br />
Como afirma una encuesta realizada por Intel, el mercado de soluciones inalámbricas es especialmente grande en las universidades estadounidenses, pues 51 por ciento de estas instituciones cuentan con plataformas establecidas de acceso inalámbrico. Dicha cifra, concluye la firma, representa un incremento de 30 por ciento con respecto al año anterior.<br />
9. Telefonía Celular en Colombia<br />
EL 22 de enero de 1994 Colombia entera estuvo a la expectativa de una de las licitaciones más importantes en los canales de la comunicación, la adjudicación de la telefonía móvil celular. El país fue dividido en tres zonas de operación del servicio: Bogotá y la Región Oriental; Medellín y Cali y el Occidente y la Costa Atlántica.<br />
Para garantizar la competencia, el Gobierno estableció dos bandas, o segmentos de espectro electromagnético que se asignan para un servicio específico. A las empresas privadas se les adjudicó la banda "B" y la banda "A" para las empresas mixtas.<br />
Con el fin de satisfacer las exigencias técnicas y financieras de la licitación, cada grupo se integró por lo menos con dos elementos: Un operador celular experimentado que garantizara la calidad del servicio y grandes empresarios con alta capacidad de inversión.<br />
En el segundo semestre de 1994 las operadoras celulares escogidas entraron a ofrecer sus servicios. En la región oriental Bellsouth en la banda "B" y Comcel en la banda "A". En la zona occidental en la banda "B" Cocelco y Occel en la Banda "A" y en la Costa Atlántica, Bellsouth de la Costa con la banda "B" y en la banda "A" Celcaribe.<br />
Después de un año de operaciones, la telefonía celular alcanzó una cifra de penetración del 1% de la población Colombiana, un porcentaje importante si se compara con otros países de América Latina, como Venezuela, México, Chile y Argentina, los cuales se demoraron hasta cinco años para lograr este grado de penetración.<br />
En nuestro país la prestación del servicio de telefonía celular inició con uno de los sistemas más avanzados del mundo. Venezuela y Colombia fueron las primeras naciones de América en utilizar el concepto de comunicación "el que llama paga", siendo ésta una de las exigencias del Gobierno cuando se realizó la adjudicación.<br />
10. CONCLUSIONES<br />
Los sistemas de comunicación inalámbricos están basado generalmente en la programación de ondas de radio emitidas por una antena omnidireccional (estación base o punto de acceso) en un área determinada dentro de las cuales se encuentran las estaciones móviles.<br />
El área geográfica en las que esta comunicación tiene lugar se denomina Celda. Esta considerada como un espacio circular con la estación base en su centro y las estaciones móviles a su alrededor.<br />
Actualmente la tecnología de la telefonía celular ofrece una serie de beneficios tales como gran capacidad de red, cobertura omnipresente, pocos equipos, bajos costos de infraestructura y facilidades de desarrollo de las estaciones bases. Este sistema de telefonía celular se basa en el uso de Micro celda la cual optimiza el uso de las celdas y macro celdas, permitiendo así el aprovechamiento y el mejor uso del espectro.</div><div align="justify"></div><div align="justify">JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</div><div align="justify">EES SECCION 2</div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-57578092852656420182010-06-27T22:20:00.002-04:302010-06-29T19:30:52.737-04:30SISTEMAS DE RADIO FRECUENCIA EN CONTROL DE INVENTARIOS<div align="center"><span style="color: silver;"><strong>SISTEMAS DE RADIO FRECUENCIA EN CONTROL DE INVENTARIOS</strong> </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Nuestra experiencia nos indica que la aplicación donde es más fácil el justificar financieramente un proyecto de Captura de Datos por Radio Frecuencia (RFDC) es la de Control de Almacenes. Se ha dicho que cuando la tecnología de RF se utiliza en conjunto con software de tiempo real y códigos de barras, se pueden alcanzar niveles de exactitud en los inventarios es de más 99% y errores de menos de 1%. En muchos casos, la inversión en sistemas de RFDC se paga en menos de un año.<br />
<br />
En pocas palabras, un sistema de RF utiliza terminales inalámbricas que pueden ser portátiles o se pueden instalar en montacargas u otro tipo de vehículos. Por lo general, estos equipos integran un lector de código de barras, aunque en ocasiones éste puede ser un dispositivo separado y conectado a la terminal mediante un cable. Las terminales cuentan con una pequeña pantalla y un teclado a modo de interfaz con el operador. Además, se asume que los equipos van a ser utilizados dentro de un área limitada, como por ejemplo un almacén o un patio de maniobras. La tecnología RFDC no está concebida para cubrir áreas más grandes, como una ciudad por ejemplo.<br />
Las terminales de RF son básicamente dispositivos "tontos", ya que la inteligencia reside en el sistema de cómputo al cual están conectadas. Entre la computadora central -o "host"- y las terminales, se encuentran los transceivers o antenas, cuya función es establecer comunicación con varias terminales a la vez. En una red de RF puede haber uno o más transceivers. El software del "host" mantiene conversaciones simultáneas con una o más terminales remotas. Estas "pláticas" son del tipo pregunta/respuesta y se conocen como rutinas de requerimiento/respuesta de captura de datos.<br />
Un sistema transceiver/antena (también conocido como estación base o punto de acceso), cubre un área física específica con ondas de RF. Bajo condiciones ideales, esta área puede ser hasta de 5,000 metros cuadrados. En el mundo real, con obstáculos que interfieren con las ondas de RF, la cobertura puede ser tan limitada como un cuarto de baño. Afortunadamente, la mayoría de los sistemas de RFDC son escalables. Esto significa que los problemas de comunicación por lo general se pueden resolver instalando transceivers adicionales para extender o mejorar la cobertura. Teóricamente, cada estación base cubre una "célula", o área circular, y al tener varias estaciones, las células se traslapan. Tal como sucede en la telefonía celular, los usuarios móvies, al desplazarse de una célula a otra, son redireccionados automáticamente por el sistema de RF, asignando su comunicación a la estación base correspondiente. Es importante hacer notar que ningún sistema de RF se debe instalar sin antes hacer un Análisis de Campo (o "Site Survey") para determinar el número exacto de antenas requeridas y su ubicación. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">RF vs. Batch. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Los sistemas de Captura de Datos por Radio Frecuencia se comparan siempre contra los sistemas de recolección por lotes, o tipo "batch". Desde el punto de vista de un operador, ambos son visual y funcionalmente muy similares. Un sistema "batch" permite al usuario capturar y almacenar información en la terminal portátil y transmitirla posteriormente a una computadora fija mediante un cable. Sin embargo, a pesar del mayor costo inicial, los sistemas de RFDC son por lo general más económicos en el mediano y largo plazo que sus contrapartes "batch". ¿Por qué? </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">La exactitud de un inventario se logra mediante el registro preciso de todas las transacciones de movimiento de material y la eliminación de "lagunas de información" causadas por la captura tardía de datos. Entre más tiempo pase entre la ocurrencia de un movimiento y su registro en el sistema de cómputo, más posibilidades de error habrá. La integridad de una transacción se incrementa con la validación en línea que detecta y previene problemas en el instante en que éstos se presentan, además de que se eliminan inmediatamente los errores de captura. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Las terminales portátiles "batch" tienen por lo general sistemas operativos propietarios, y no utilizan herramientas de programación estándares. Por lo tanto, la programación de estos dispositivos requiere de muchas horas de desarrollo. En comparación, las terminales de RF generalmente NO se programan, ya que actúan como terminales "tontas" de un sistema de cómputo. Y como el software que corre en el sistema de cómputo sí es estándar, el tiempo y costo del desarrollo se reduce. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">No existe riesgo de pérdida de datos con un sistema de RFDC. Si una terminal inalámbrica experimenta combustión espontánea o es arrollada por un montacargas, únicamente se perdería la última línea de la última transacción. En comparación, en los sistemas "batch" la información capturada durante horas o días de arduo trabajo se puede perder si la terminal se destruye o daña, o si por descuido (o con toda intención) el usuario borra la memoria. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">En un sistema "batch", cuando los datos se transfieren de la terminal portátil a la computadora fija, se deben completar varias operaciones: </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">1. Se debe establecer una conexión física. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">2. Se debe ejecutar un software de comunicaciones en ambos equipos (terminal portátil y computadora fija).<br />
</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">3. Se debe copiar un archivo de la terminal portátil al "host". </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">4. El "host" debe revisar la validez del archivo transmitido. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">5. Después de una transferencia válida, se debe alertar al operador para que elimine el archivo recién transmitido de la memoria de la terminal portátil. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">6. El operador debe borrar el archivo. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">7. El archivo recién transferido al "host" debe pasar por una rutina de validación que compruebe que ninguno de los registros haya sido previamente transmitido, ya que el operador pudo haber olvidado borrarlos de la memoria de la terminal portátil.<br />
</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">8. El archivo transmitido debe pasar a través de una rutina que importe, anexe o actualice la información en la base de datos principal </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">9. Imagine el tiempo que requiere el operador para realizar esta tarea una y otra vez. La mayoría de estos pasos se eliminan completamente en el sistema de RFDC. Los que no, se realizan en unos cuantos segundos. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">10. Algunos de los accesorios de hardware requeridos en un sistema "batch" no se necesitan en uno de RFDC. Por ejemplo, la base para comunicaciones se reemplaza por simples equipos de recarga de baterías, ya que la conexión física entre la terminal portátil y la computadora fija prácticamente no se necesita. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">11. Operación Típica de un Sistema de Captura de Datos por RF </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">12. Originalmente, las terminales inalámbricas fueron creadas para operar con "mainframes" y sistemas computacionales grandes. Las empresas que usaban estos sistemas fueron el objetivo original de los fabricantes de equipo de RF, ya que la justificación financiera para las grandes compañías era mas obvia que para los usuarios de menor escala. Por lo tanto, las terminales se diseñaron, usando varios trucos de hadware y software, para emular terminales estándares de "mainframes" tales como la VT100 y la 5250. Esto, claro está, implicaba también que la programación (o re-programación) para soportar a las terminales portátiles se debía hacer en el sistema central, un proceso largo y complicado. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">13. En el presente, se trabaja con equipo de RF que utiliza tecnología de PC para administrar la red inalámbrica. En términos sencillos, la red de RF se convierte en una sub-red dentro del sistema de cómputo. La computadora central, o "host", transmite archivos a la PC que controla a la red de terminales portátiles. La red de RF ejecuta las transacciones necesarias y devuelve el archivo actualizado al "host". Este intercambio entre el "host" y la red de RF puede darse cada varios segundos o una vez al día, y puede ser manejado en base a eventos (la comunicación se hace en cuanto ocurre un evento) o en base a tiempo (la comunicación se establece cada determinado período de tiempo, haya o no datos que transmitir). </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">14. Hay una cantidad sustancial de software trabajando en el subsistema de RF. Dependiendo del número de terminales en uso en un momento dado, docenas de "conversaciones" pueden estar ocurriendo entre las portátiles y la PC de la red. Del mismo modo, varios tipos de transacciones se pueden ejecutar en una misma terminal. Por ejemplo, un par de terminales puede estar dirigiendo a operarios para surtir productos del inventario, mientras otro par de equipos es utilizado por el personal del almacén para registrar el movimiento de bienes de un sitio a otro. Por lo general se permite que todas las terminales de la red puedan ejecutar cualquier tipo de transacción para que puedan ser aprovechadas al máximo y se puedan distribuir de acuerdo a la demanda de trabajo de cada día. Al igual que en las computadoras fijas, se puede restringir el acceso de los usuarios a ciertas áreas mediante el uso de password y claves de acceso. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">15. A últimas fechas, la adopción popular del protocolo TCP/IP (utilizado en Internet) y el estándar Ethernet para redes de cómputo ha orientado a los fabricantes de equipo de RF a ofrecer productos compatibles con esta tecnología. Así, hoy en día encontramos en el mercado terminales que se integran perfectamente a ambientes de trabajo en configuración cliente-servidor. Esto es, el servidor "ve" a las terminales portátiles como cualquier otro cliente, y la red de RF se convierte en una extensión inalámbrica de la red Ethernet de la compañía. Esto abre toda una gama de posibilidades, como el poder comunicar terminales portátiles con servidores remotos a través de redes corporativas tipo Intranet (o inclusive, Internet). </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">16. Tecnologías de RF </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">17. Existen básicamente dos tecnologías para la comunicación de datos por radio frecuencia: banda estrecha ("narrow band") o espectro extendido ("spread spectrum"). Banda estrecha es la más antigua y proporciona una cobertura más amplia, pero a menores velocidades de transmisión. Por lo general, esta tecnología requiere la compra de una licencia para la frecuencia a la cual se trabaje. Esta licencia o permiso lo proporcionan los gobiernos federales de cada país y permite al titular el uso de esa frecuencia (o "canal") dentro de una cierta área geográfica. La tecnología de espectro extendido es la más utilizada para aplicaciones de manejo de almacenes en el presente. Por lo general no requiere la compra de una licencia o permiso gubernamental (aunque esto varía de país a país), y aunque el rango de cobertura es menor, la velocidad de transmisión es muy superior a la de banda estrecha. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">18. Como se mencionó antes, la cobertura de una red de RF se puede extender aumentando el número de estaciones transceiver/antena. La conexión entre estos equipos se hace a través de cable coaxial o UTP, del mismo tipo que el utilizado en las redes de Ethernet. Los equipos mas modernos se pueden comunicar también inalámbrica mente, con lo que sólo una estación se conecta físicamente a la red y el resto se asocian a través de ondas de RF. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">19. El equipo de RF se encarga de todas las operaciones que implican comunicación con el "host". Los mensajes que se reciben incompletos se vuelven a enviar automáticamente y las dificultades técnicas de estar en contacto con un montacargas que se mueve rápidamente a través del almacén se manejan de manera transparente. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">20. Consideraciones de Costo </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">21. Existen muchas formas de construir un sistema inalámbrico para el control de almacenes, utilizando diferentes combinaciones de hardware y software. Sin embargo, una aproximación razonable sería la siguiente (valores en dólares): </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Descripción Rango de precios<br />
<br />
Terminal portátil de RF y lector láser $3500-5000<br />
<br />
Terminal portátil para instalación en montacargas y lector láser $5500-7500<br />
<br />
Estación de Transceiver/Antena $2000-2500<br />
<br />
Software para Recolección Automática de Datos y Administración de Almacenes<br />
Adicionalmente, se deben considerar los costos asociados con la instalación (transceiver/antenas, PCs, redes, etc.), así como el software para las PCs y para la red, entrenamiento, equipo de impresión de etiquetas, etc. Estos costos varían en proporción al tamaño de la instalación y al medio ambiente. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Justificación Financiera </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Cualquier inversión es redituable si: </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">• se incrementan o mantienen las ventas;<br />
• se mejoran los márgenes de operación (utilidades) o<br />
• se reducen duplicidades e ineficiencias (aumento de productividad)…<br />
<br />
¿De acuerdo? </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">La tecnología de RFDC tiene un impacto muy significativo en estas tres áreas ya que:<br />
1. Se pueden reducir las ventas perdidas debido a insuficiencia de inventario, especialmente en compañías que no tienen la opción de entregar parcialmente a sus clientes.<br />
2. Se pueden reducir sustancialmente las ineficiencias causadas por errores de inventarios, como el no tener producto en existencia o tenerlo registrado en una ubicación errónea.<br />
3. También se pueden reducir costos en flete y nómina asociados con errores de surtido y embarque. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Conclusiones </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">La transmisión inalámbrica de información está haciendo para los datos lo mismo que lo radios móviles hicieron hace algunos años para la voz: hacer que las comunicaciones sean portátiles y en tiempo real. Hace veinte años, los radios fueron considerados como toda una novedad en aplicaciones industriales. Ahora, muchos aspectos de productividad y seguridad dependen de estos dispositivos. Esta tecnología es una herramienta de comunicación muy común y es vista y aceptada con toda naturalidad. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Actualmente, una actitud similar se deja sentir con respecto a la comunicación de datos por RF.<br />
Los obstáculos para implementar esta tecnología son cada vez menores, ya que el precio de los equipos se reduce constantemente y su integración dentro de sistemas existentes se facilita cada vez más. Al mismo tiempo, se incrementa la necesidad de cuestionar los métodos tradicionales de alimentar de datos a los sistemas de cómputo. El aumento en los costos de mano de obra, mayores expectativas de servicio y calidad por parte de los clientes y presión en los márgenes de utilidad hacen que los estándares de buen desempeño y calidad que se han utilizado sean inadecuados para el futuro. Las circunstancias cambiantes de un mundo tan dinámico obligan a las compañías a adecuar sus procedimientos para poder competir. Y ahora, a precios accesibles, facilidad de uso e integración sencilla, el equipo de RF está al alcance de compañías chicas y medianas. </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Los sistemas inalámbricos de captura de datos pueden ser de gran utilidad en almacenes y centros de distribución de todos tamaños. Sea cual sea el caso, toda operación necesita o se puede beneficiar de mantener inventarios actualizados y exactos, hacer validaciones en línea y capturar datos en tiempo real. Un mejor desempeño en estas áreas se traduce en beneficios tangibles como incremento de ventas, aumento de la productividad, reducción del personal requerido para capturar y dar seguimiento a la información, disminución en gastos de transporte y abatimiento en los costos del manejo del inventario.<br />
<br />
En diez años -tal vez menos-, empresas y organizaciones de todos tamaños mirarán a la tecnología de RFDC y se preguntarán cómo pudieron sobrevivir sin ella antes. Quienes la implementen ahora, estarán mucho mejor posicionados que aquellos que decidieron esperar.</span></div><div align="justify"></div><div align="justify"><span style="color: silver;">JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">EES SECCION 2</span></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-20429656019604713402010-06-27T22:19:00.002-04:302010-06-29T19:30:32.060-04:30Aplicaciones de la tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) en centros de salud<div class="post-body entry-content"><div align="justify"><strong>Aplicaciones de la tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) en centros de salud<br />
</strong><br />
<strong>Pulseras de Identificación</strong> </div><div align="justify"><br />
Una manera eficaz para agilizar la burocracia de los hospitales </div><div align="justify"><br />
En Estados Unidos, algunas empresas especializadas en tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) han creado las ID Wristbands o, lo que es lo mismo, las pulseras de identificación, utilizadas en muchos hospitales. La Precision Dynamic Corporation (PDCorp) es una de las compañías más importantes del país dedicada a la fabricación de este producto. La pulsera identificadora de la PDCorp está formada por una sencilla pulsera de plástico con un chip pasivo de lectura/escritura incorporado. </div><div align="justify"><br />
Cuando un paciente es ingresado en el hospital, se le asigna una pulsera identificadora donde se escriben sus datos (nombre, edad, número de seguridad social, etc.). Asimismo, y gracias a la gran capacidad de almacenaje de estos dispositivos, en las pulseras también puede grabarse el diagnóstico del médico, el tratamiento preescrito y otras informaciones adicionales como alergias, enfermedades crónicas, etc. </div><div align="justify"><br />
De esta manera, cuando un médico pasa por las habitaciones para hacer la visita o las enfermeras pasan para suministrar la medicación, no necesitan llevar miles de carpetas con el historial de cada paciente. Basta con tener un sencillo lector de mano, aplicarlo sobre la pulsera y leer el historial en la pantalla del lector. </div><div align="justify"><br />
Este método es muy efectivo para simplificar la logística en las visitas médicas en hospitales. Además, reduce el riesgo de error durante el tratamiento, ya que con el sistema antiguo de carpetas, los historiales podían traspapelarse e intercambiarse, equivocando así el tratamiento. Pero con el sistema de las pulseras identificadoras este riesgo se reduce al mínimo. </div><div align="justify"><br />
Las pulseras de identificación tienen además otras dos ventajas; la primera es que pueden leerse a través de cualquier tejido, lo cual resulta muy cómodo, especialmente cuando el paciente está inmóvil en cama. </div><div align="justify"><br />
La segunda ventaja es que pueden estar asociadas a una base de datos central, de manera que todo lo que se guarda en esa base de datos se refleja posteriormente en el lector y, al mismo tiempo, todo lo que se graba mediante el lector de lectura/escritura se ve reflejado en la base de datos. </div><div align="justify"><br />
Pharmavite </div><div align="justify"><br />
El laboratorio farmacéutico Pharmavite, especializado en la elaboración de complejos vitamínicos, utiliza infraestructura inalámbrica en su cadena logística desde el año 1999. El conglomerado comenzó aplicando esta tecnología, basada en códigos de barras, únicamente a los contenedores transportados por vía marítima.</div><div align="justify">El problema era que los pasillos eran demasiado largos y el despliegue de una red de cableado resultaba complicado. Por este motivo, la empresa optó por un sistema a 900 mega hertzios, instalado en sus almacenes de California, conectado a un servidor.</div><div align="justify">La capacidad de esta nueva infraestructura inalámbrica abrió las puertas a nuevos servicios, incluyendo una aplicación que permitía realizar un inventario físico que justificaba la instalación de la radiofrecuencia en otras tres naves de California (fabricación, almacén y distribución). El sistema reportó importantes beneficios a la organización, ya que redujo el tiempo dedicado a la cuantificación de inventario desde los cuatro días por dos veces al año que se dedicaba con anterioridad hasta los dos días una única vez. </div><div align="justify"><br />
A finales de los años 90, Pharmavite empezó a plantearse una migración hacia accesos inalámbricos, a través de infraestructuras a 2,4 gigahertzios. En primer lugar, se modificaron las terminales por otras polivalentes tanto para el sistema antiguo como para las tarjetas de 2,4 gigahertzios. </div><div align="justify"><br />
Actualmente, ambos sistemas se utilizan en paralelo, dependiendo de dónde se aplican y con qué terminales se conectan. </div><div align="justify"><br />
Localización de equipos en hospitales </div><div align="justify"><br />
El tiempo dedicado antes a buscar equipos se invierte ahora en los pacientes<br />
La utilización de la radiofrecuencia en los hospitales puede resultar una gran ventaja a la hora de evitar posibles robos, no ya de equipos, sino incluso de bebés. Así lo han entendido 22 hospitales de Estados Unidos, que han finalizado una prueba piloto con "tags" de radiofrecuencia. </div><div align="justify"><br />
El programa ha demostrado la facilidad de utilización de los "tags" activos y la robustez y variedad de usos de la infraestructura basada en la radiofrecuencia, combinando en un único sistema la capacidad de proteger, localizar y hacer un seguimiento de los equipos hospitalarios y de proteger a los bebés que se encuentran en el interior de la instalación. </div><div align="justify"><br />
Los hospitales que participaron en esta prueba piloto ya están utilizando este último sistema para prevenir las sustracciones de bebés. Simplemente ubicando los "tags" activos en equipos médicos móviles como bombas, ventiladores o estereoscopios, incluso termómetros, así como en camillas y otros equipos de transporte interno del hospital, éste asegura su protección e identificación en un lugar determinado. </div><div align="justify"><br />
La ventaja, según los responsables de los hospitales, es que el sistema permite proteger los equipamientos materiales y, al mismo tiempo, a las personas. Además, los "tags" no presentan ningún problema para su adhesión a los equipamientos o personas a los que se adhiere. </div><div align="justify"><br />
Assetrac, el sistema de Exi Systems, compañía especializada en diferentes soluciones de seguridad basadas en radiofrecuencia, permite a los hospitales ampliar su sistema de seguridad y localización a todo el edificio. Además, esta solución puede interactuar con sistemas de información de otros hospitales y construir una verdadera red de información. </div><div align="justify"><br />
Además de las ventajas en cuanto a seguridad, la radiofrecuencia permite agilizar el retorno de capital, una optimización en la utilización de los activos disponibles y ahorros de costes laborales.<br />
Según Exi Systems, se calcula que el robo de equipamientos hospitalarios supone al año unos 4.000 dólares por cama. Con más de 975.000 plazas hospitalarias en Estados Unidos, esto representa una pérdida potencial de 3.900 millones anuales. Según la compañía, estas pérdidas se trasladan en última instancia al paciente. La prueba piloto ha demostrado, además, que el personal del hospital ahorra mucho tiempo en la búsqueda de equipos y tiene así más tiempo para atender a los pacientes. </div><div style="clear: both;"></div><div style="clear: both;">JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</div><div style="clear: both;">EES SECCION 2</div></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-75130215207565150182010-06-27T22:18:00.002-04:302010-06-29T19:30:12.012-04:30AVANCES EN LA RADIOFRECUENCIA<div class="post-body entry-content"><div align="justify"><span style="color: silver;">AVANCES EN LA RADIOFRECUENCIA</span></div><div align="justify"></div><div align="justify"><span style="color: silver;">Los avances tecnológicos como la Radiofrecuencia o más concretamente la Identificación por Radiofrecuencia (RFID) hacen factible su aplicación en el ámbito hospitalario. RFID es un método de almacenamiento y recuperación de datos remoto a través de etiquetas RFID. Se plantea su uso en la gestión e información de Urgencias al considerarse muy beneficioso aumentar el flujo de información en tiempo real entre los distintos profesionales implicados y los acompañantes o familiares del paciente.<br />
</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">Objetivos:<br />
- Obtener información en tiempo real.<br />
- Incrementar información suministrada a familiares o acompañantes y personal sanitario.<br />
- Automatizar la información.<br />
- Disminuir los tiempos de espera.<br />
- Mejorar la calidad asistencial.</span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Metodología:</span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Se diseña sistema de funcionamiento y los flujos de información.<br />
Se busca apoyo tecnológico en empresa especializada en tecnología RFID.<br />
</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">Resultados:<br />
</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">Al diseño se denomina proyecto SIGHT Urgencias. (Sistema Inteligente de Gestión Hospitalaria en Urgencias). SIGHT Urgencias consiste en generar automáticamente etiquetas RFID asignadas a cada paciente. Se conoce así en tiempo real la posición de pacientes en Urgencias a través de lectores estratégicamente situados que captan su paso.<br />
</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">Los datos obtenidos se explotan informáticamente generando eventos que se traducen en información en tiempo real para: </span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">- Acompañantes o familiares: Información sobre pruebas diagnósticas, hospitalización, altas y otros eventos. Se mantiene la confidencialidad establecida y se vuelca a pantallas y atriles informatizados en las salas de espera. Posibilidad de envío SMS.</span></div><div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">- Profesionales: Información sobre ubicación del paciente y estado de pruebas diagnósticas y<br />
resultados a través de PDA y pantallas.<br />
</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">- Atención al Paciente: Información sobre ubicación del paciente, estado de pruebas diagnósticas,<br />
resultados, hospitalización, altas, tiempos y otros eventos.<br />
</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">Conclusiones:<br />
- Totalmente trasparente a los usuarios al funcionar automáticamente e independientemente por lo que su esfuerzo de implantación para el hospital es casi cero.<br />
</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">- Sirve de base para la transmisión de información del paciente desde el entorno asistencial a los<br />
familiares o acompañantes automáticamente o a través de Atención al Paciente.<br />
</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">- Abre un inmenso abanico de posibilidades y análisis de la información obtenida, los eventos y la<br />
gestión de Urgencias.<br />
</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">Se prevé una segunda fase en área quirúrgica (proyecto SIGHT Quirófanos). </span></div><div align="justify"></div><div align="justify"><span style="color: silver;">JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">EES SECCION 2</span></div><div style="clear: both;"></div></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-82160276337803848562010-06-27T22:15:00.002-04:302010-06-29T19:29:38.879-04:30Sistemas GPS<div class="post-body entry-content"><div align="justify"><span style="color: silver;"><strong>Sistemas GPS</strong><br />
<br />
</span></div><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiJYz8anUxYemS-YlhtzPbI-rJq7Ri8PLKwCs05LMFqiM0kaWVq8rOEBY-ZfbM4Pc95jz__KnfZmpXJrMavO1UtznYHlGF-GUzt9BtdI1UXfrcfI5X4Nku4Aq9ONpRaqzvKjwMNNrXzQwo/s1600/1.bmp"><span style="color: silver;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5487632977526266818" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiJYz8anUxYemS-YlhtzPbI-rJq7Ri8PLKwCs05LMFqiM0kaWVq8rOEBY-ZfbM4Pc95jz__KnfZmpXJrMavO1UtznYHlGF-GUzt9BtdI1UXfrcfI5X4Nku4Aq9ONpRaqzvKjwMNNrXzQwo/s320/1.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 219px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /> </span> </a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiJYz8anUxYemS-YlhtzPbI-rJq7Ri8PLKwCs05LMFqiM0kaWVq8rOEBY-ZfbM4Pc95jz__KnfZmpXJrMavO1UtznYHlGF-GUzt9BtdI1UXfrcfI5X4Nku4Aq9ONpRaqzvKjwMNNrXzQwo/s1600/1.bmp"><div align="justify"></div></a><br />
<br />
<span style="color: silver;">Con el tamaño aproximado de un teléfono móvil, y un costo menor a los 100 euros podemos disponer de un receptor GPS (Global Positioning System – Sistema de Posicionamiento Global) portátil, con una autonomía de unas 15 horas, que nos informara de la posición en que nos encontramos con una exactitud de unos pocos metros. Además, será capaz de generar un mapa con la trayectoria que hayamos recorrido, y darnos información estadística sobre la velocidad promedio, velocidad máxima, alturas, etc.<br />
<br />
Pero… ¿como hace este pequeño dispositivo para conocer con tal precisión su posición sobre la superficie del planeta?<br />
<br />
Moderno receptor GPS </span> <br />
<div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Nada de esto sería posible si no existiera una constelación de satélites artificiales orbitando la tierra. El sistema GPS consta de 27 de ellos, 24 en operación y 3 de repuesto. Estos satélites describen orbitas extraordinariamente precisas, dispuestas de forma de que en cualquier punto de la tierra se puedan ver simultáneamente al menos cuatro de ellos. Orbita el planeta a una altura de 19300 Km. (12000 millas). Se alimentan mediante paneles solares, y están en funcionamiento con fines militares desde mediado de los ´80. Sin embargo, desde fines del siglo pasado esta tecnología se puso a disposición de usos civiles, aunque Estados Unidos se reserva el derecho de impedir el acceso al sistema en caso de guerra.<br />
La utilización del sistema por parte de particulares no tiene un costo mensual, si no que los fabricantes de los receptores GPS abonan al dueño de los satélites (en este caso, el gobierno americano) un canon por cada unidad vendida.<br />
La comunidad económica Europea ha comenzado a lanzar satélites para configurar un sistema alternativo al americano, orientado básicamente al uso civil, y es de suponer que en pocos años la nueva red estará completa. La ex unión soviética había comenzado a crear su propia red GPS (llamada GLONAS), pero después de haber puesto en órbita los primeros satélites el desmembramiento de la URSS hizo que se abandonara el proyecto.<br />
<br />
Los satélites de la constelación GPS emiten una señal, que los receptores portátiles analizan y basándose en ellas son capaces de determinar su posición. La forma en que lo hacen es mediante la triangulación de la distancia que se encuentra el receptor de cada uno de los al menos cuatro satélites de los que recibe señal. Si por algún motivo se reciben señales de menos de 4 satélites, es imposible fijar una posición, y si se pueden "oír" a más de cuatro, la posición se fija con mayor exactitud (4 o 5 metros de error es un valor bastante frecuente).<br />
Veamos con un simple como se puede obtener nuestra posición conociendo la distancia a tres puntos diferentes. Este es un ejemplo en dos dimensiones, pero será fácil para el lector extrapolarlo a 3 dimensiones:<br />
<br />
Supongamos que estamos completamente perdidos, y podemos llamar a tres personas, que viven en tres ciudades diferentes (A, B y C) que de alguna manera nos pueden decir exactamente a que distancia estamos de ellos. Llamamos al primero de ellos, y nos dice "estas exactamente a 525 kilómetros de donde yo estoy". Con esta información, determinamos que nuestra posición esta sobre una circunferencia con un radio de 525 Km. cuyo centro está en "A". (fig. 1)<br />
<br />
Ahora, nos comunicamos con la persona que vive en B, quien nos dice que estamos a 650 Km. de su posición. Con esta información, podemos trazar una circunferencia cuyo centro sea "B" y su radio 650 km. Ambas circunferencias se interceptaran en dos puntos. Esos puntos son nuestras únicas dos posiciones posibles, dado que son los únicos dos puntos del plano que están a 525 Km. de "A" y a 650 Km. de "B" simultáneamente.(Fig. 2)<br />
<br />
La forma de saber cual de las dos es la posición correcta es determinar la distancia a la que nos encontramos del tercer punto. Si estamos por ejemplo a 575 Km. de "C", al trazar una circunferencia con centro en "C" y radio de 575 Km., veremos que las tres se cortan en un punto, el único del plano que cumple con la condición de estar a la vez a 525 Km. de "A", 650 Km. de "B" y 575 Km. de "C".(Fig. 3)<br />
<br />
Este ejemplo es válido para situarnos en el plano, pero como vimos antes, era un requisito el tener al menos cuatro satélites al alcance del receptor GPS para poder determinar nuestra posición, y esto se debe a que no vivimos sobre un plano, sino que el terreno presenta variaciones de altura (y de hecho la tierra es una esfera) así que es necesario conectar con un cuarto satélite para que determine nuestra altura. En un caso real, 3D, en lugar de pensar en circunferencias a una distancia del emisor debemos pensar en esferas, cuyo centro es el satélite y su radio la distancia que lo separa del receptor. De la intersección de estas esferas surge la posición real del GPS. A continuación, veremos como se calcula la ubicación del receptor utilizando las señales de radiofrecuencia emitida por los satélites.<br />
<br />
</span></div><div align="justify"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi_3JfNy3WSvAGlOEn5dCfzT-0Twnj2VYlKW2gXBxbJRfOS-BpWFoNPjwvkOoPdC3Mf5q_V1WEOOGkb1Xewt4SEuvcnzyqa1rFFmz_PIiGq8SXMQ8OKJ1W_o_zWFkT1fqe9Jy7v5t8YNNA/s1600/4.bmp"><span style="color: silver;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5487632992993505826" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi_3JfNy3WSvAGlOEn5dCfzT-0Twnj2VYlKW2gXBxbJRfOS-BpWFoNPjwvkOoPdC3Mf5q_V1WEOOGkb1Xewt4SEuvcnzyqa1rFFmz_PIiGq8SXMQ8OKJ1W_o_zWFkT1fqe9Jy7v5t8YNNA/s320/4.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 214px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 206px;" /></span></a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjD0eQvOXSRB2l2EmPMkaTlfsOiQKeymjVqrVLX29WspnGfIttG-8UAGahb02l59thgh8YmwaSvu-5GI5fVE6Pq0Ab1jKXgv2n1GnxSgkKlCQstIhe9nt-0WDt8eNDWUQEIPsWi2qW0Z_w/s1600/3.bmp"><span style="color: silver;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5487632989933830274" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjD0eQvOXSRB2l2EmPMkaTlfsOiQKeymjVqrVLX29WspnGfIttG-8UAGahb02l59thgh8YmwaSvu-5GI5fVE6Pq0Ab1jKXgv2n1GnxSgkKlCQstIhe9nt-0WDt8eNDWUQEIPsWi2qW0Z_w/s320/3.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 159px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 212px;" /></span></a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjLEWEYhG5kPSKxT6XIQ_uA3Q4Cg143vxtsAgsvdVlJ9tOEZDRmq9OMNryPdJxB4l4eSNMrMgqrslj7AE_Iq7Huf_EtVBZda1V4wkaFw8pqq2g4pAL10oNmlCp5jJO4kkM8jAWoe4hZWNc/s1600/2.bmp"><span style="color: silver;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5487632984012397298" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjLEWEYhG5kPSKxT6XIQ_uA3Q4Cg143vxtsAgsvdVlJ9tOEZDRmq9OMNryPdJxB4l4eSNMrMgqrslj7AE_Iq7Huf_EtVBZda1V4wkaFw8pqq2g4pAL10oNmlCp5jJO4kkM8jAWoe4hZWNc/s320/2.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 154px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 152px;" /></span></a><br />
<br />
<span style="color: silver;">Los receptores GPS están equipados con una antena, similar a la de los teléfonos móviles, que es la encargada de recibir la señal de radiofrecuencia que envían los satélites. Estas señales viajan a la velocidad de la luz (aproximadamente 300,000 Km. por segundo en el vacío). Los modelos más caros poseen mayor cantidad de canales, para recibir simultáneamente la señal de un número mayor de satélites. Básicamente, en GPS determina la distancia a la que se encuentra de cada satélite valiéndose de una tabla interna (llamada calendario) que le informa de la posición de cada satélite en el espacio en todo momento, y del tiempo que t</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">arda en llegar a el la señal que cada satélite emite. Veamos esto con un poco más de detalle:<br />
En un momento determinado (por ejemplo, a la medianoche), el satélite comienza a transmitir un extenso patrón digital, llamado pseudo-random code (código seudo azar). El receptor comienza a ejecutar el mismo patrón también a la medianoche. Cuando la señal del satélite alcanza al receptor GPS, el código transmitido presenta una demora (lag) que guarda relación con la distancia que ha viajado la señal moviéndose a la velocidad de la luz. Asumiendo que la señal ha viajado en línea recta, el receptor es capaz de determinar exactamente la distancia simplemente multiplicando el tiempo (lag) por la velocidad de la luz.<br />
<br />
Para poder efectuar esta medición, el receptor y el satélite necesitan relojes que puedan ser sincronizados con una precisión de nanosegundos. Esta precisión solo es alcanzada por relojes atómicos, cuyo valor aproximado es de 75000 euros. ¿Como es posible que un receptor de menos de 100 euros contenga un reloj de ese valor? Muy sencillo: ¡no lo tiene!<br />
<br />
El truco consiste en equipar los satélites con un caro reloj atómico, y a los receptores se los dota de un económico reloj basado en un cristal de cuarzo (como cualquier reloj de muñeca). Dado que la precisión de estos relojes es muchísimo menor, se utiliza el contenido del código pseudo-random para "ponerlos en hora" constantemente. Este es el motivo por el que los satélites transmiten un código casi al azar y no uno completamente aleatorio.<br />
<br />
La capacidad del receptor de medir correctamente el tiempo que ha viajado la señal de radiofrecuencia antes de alcanzarlo es crucial para determinar la distancia, dado que la velocidad de la luz es tan grande, errores de millonésimas de segundo en la medición del tiempo transcurrido da como resultado errores enormes en la posición.<br />
<br />
Una vez que el receptor ha realizado todos los cálculos que vimos antes, puede informarnos de la latitud, longitud y altitud de nuestra posición actual. Para hacer más amigable la navegación, la mayoría de los receptores almacenan en su memoria mapas vectoriales del terreno, y muestran la posición actual como una flecha sobre ese mapa. Estos mapas pueden ser editados o actualizados desde un ordenador, e inclusive es posible adquirir mapas mas detallados de zonas específicas.<br />
<br />
Además de nuestra posición, el GPS con la ayuda de su reloj interno es capaz de brindar otros datos que son de interés para el viajero o navegante, a saber:<br />
<br />
- Que distancia se ha recorrido.<br />
<br />
- Que tiempo se ha empleado en el viaje.<br />
<br />
- Cual es la velocidad actual.<br />
<br />
- Cual es la velocidad promedio.<br />
<br />
- Un grafico con la trayectoria recorrida, representada casi siempre sobre un mapa.<br />
<br />
- Información sobre el tiempo restante para arribar a destino, basándose en la velocidad actual.<br />
<br />
- Calculo de superficies.<br />
<br />
Toda esta información se almacena en la memoria interna del receptor, y puede ser transmitida a un ordenador mediante un conector disponible en el GPS, para su posterior análisis.<br />
<br />
Satélite de la constelación GPS<br />
</span></div><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiWnkL7eobmbC7KyKsO2xZdXKVmnUrpPSMdFRmMOGgiXokR2o-5Q1o5BEZbdsRGV7zk9rXjxzAw1V-exUVLuYh6tEqHtAQUqROGen7XYYY9Dg11NEoidUllVi4adXE1taKO_lEjpsvCHwM/s1600/5.bmp"><span style="color: silver;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5487633001121019730" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiWnkL7eobmbC7KyKsO2xZdXKVmnUrpPSMdFRmMOGgiXokR2o-5Q1o5BEZbdsRGV7zk9rXjxzAw1V-exUVLuYh6tEqHtAQUqROGen7XYYY9Dg11NEoidUllVi4adXE1taKO_lEjpsvCHwM/s320/5.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 245px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 306px;" /> </span></a> <br />
<div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">El sistema de navegación satelital GPS apuesto al alcance de cualquier viajero o deportista la posibilidad de conocer exactamente donde se encuentra. Esto ha permitido aumentar la seguridad (es prácticamente imposible perderse) de deportistas extremos, que se mueven por terrenos inhóspitos o desconocidos.<br />
Pero también el hombre común puede sacar provecho de esta tecnología, dado que la incorporación de mapas urbanos en los receptores y la posibilidad de usarlos en un automóvil le permiten moverse en una ciudad desconocida con la tranquilidad de saber en todo momento donde se está y hacia donde se está moviendo.<br />
Su costo cada vez menor ha hecho de un </span><span style="color: silver;">tecnología que alguna vez fue para unos pocos un producto masivo. Bienvenido sea </span></div><div style="clear: both;"><div align="justify"><span style="color: silver;">JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">EES SECCION 2</span></div></div></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-13608629383424264582010-06-27T22:12:00.002-04:302010-06-29T19:29:20.504-04:30SISTEMA DE COMUNICACIÓN SATELITAL GLOBALSTAR,PARA VOZ Y DATOS<strong><span style="color: #999999;">SISTEMA DE COMUNICACIÓN SATELITAL GLOBALSTAR,PARA VOZ Y DATOS<br />
<br />
</span></strong><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgBH0ZBW1k1mKCdLHuHgypy5XxmofJmIwSa1uv-Tw3xw6p74n9zY_i4lxSvK_u1KB130vr2QVZI5aJhfQyStEZezhOrKHIBORySkIPCBp_QVgcy1Qpj_WoRxGkMwi8eaAWAwJsrQJjC28c/s1600/2.jpg"><span style="color: #999999;"><strong><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5487637925014401986" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgBH0ZBW1k1mKCdLHuHgypy5XxmofJmIwSa1uv-Tw3xw6p74n9zY_i4lxSvK_u1KB130vr2QVZI5aJhfQyStEZezhOrKHIBORySkIPCBp_QVgcy1Qpj_WoRxGkMwi8eaAWAwJsrQJjC28c/s320/2.jpg" style="cursor: hand; display: block; height: 213px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 283px;" /></strong> </span> </a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgBH0ZBW1k1mKCdLHuHgypy5XxmofJmIwSa1uv-Tw3xw6p74n9zY_i4lxSvK_u1KB130vr2QVZI5aJhfQyStEZezhOrKHIBORySkIPCBp_QVgcy1Qpj_WoRxGkMwi8eaAWAwJsrQJjC28c/s1600/2.jpg"><div align="justify"></div></a><br />
<br />
<span style="color: #999999;">Globalstar es un sistema de comunicación satelital, utilizado principalmente en telefonía inalámbrica, basado en la interconexión de puntos distantes en la superficie terrestre. La tecnología de codificación utilizada es la conocida como CDMA (Code Division Multiple Access), con la que se accede a una mayor eficiencia del sistema. Como factor negativo, está la probabilidad latente de posibles colisiones en las señales, tanto recibidas/transferidas por el satélite utilizado, como por las estaciones terrenas (Gateways).<br />
<br />
Dentro del sistema Globalstar se encuentran distintos niveles de transición de cada señal enviada:<br />
</span><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhbUi9XHeZ5ZI8RHokXI6j2B8PnXi56TXJNFwL3-Vpq-2_1tC4bcIh8iDTYvA8T4vw9hzrZwa5ozEclt5xCPD5fKDQchfJLuLM1bkHZfmyfG1Um5NXBC5A6vqDhRNRX9Ne_RwPcgqLTS3s/s1600/1.bmp"><span style="color: #999999;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5487636831212169874" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhbUi9XHeZ5ZI8RHokXI6j2B8PnXi56TXJNFwL3-Vpq-2_1tC4bcIh8iDTYvA8T4vw9hzrZwa5ozEclt5xCPD5fKDQchfJLuLM1bkHZfmyfG1Um5NXBC5A6vqDhRNRX9Ne_RwPcgqLTS3s/s320/1.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 239px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 170px;" /> </span></a> <br />
<div align="justify"><br />
<span style="color: #999999;">Se muestra el momento en que un usuario realiza una llamada por un teléfono Globalstar. En esa acción, la señal proveniente del celular viaja a través del aire en una dirección aleatoria en el espacio. El satélite de órbita baja (LEO) espera su tiempo de recepción de dicha señal, manteniéndose dentro de su órbita alrededor de la tierra. Una vez que el satélite ha recibido la señal, ésta es procesada, encriptada y codificada para su posterior envío hacia la base terrena (Gateway), más cercana al punto de destino final.<br />
Los enlaces de información del sistema Globalstar se dividen en:<br />
<br />
• Enlace satélite: La señal desde (hacia) el teléfono es recibida (transmitida) por el satélite LEO (Orbita Baja).<br />
<br />
• Enlace gateway: La señal desde (hacia) el satélite es recibida (transmitida) por la estación terrena.<br />
<br />
• Característica del sistema de Globalstar<br />
La constelación Globalstar, está compuesta por 52 satélites móviles, de los cuales 48 son satélites principales y se encuentran a 1.414 Km de la tierra (LEO: Low Earth Orbiting), en órbita circular y distribuidos a en 8 planos inclinados a 52º con respecto al Ecuador. Los 4 satélites restantes se colocan en órbitas intermedias, en reserva de los satélites principales. Las ventajas de estos equipos son:<br />
• Todas las ventajas de la órbita baja: terminales de tamaño similar a los terminales celulares de primera generación y servicio sin ningún retraso de la voz (fenómeno característico de eco generado por los satélites geoestacionarios).<br />
• Una cobertura completa y permanente del planeta entre los 70º y –70º de latitud, cada centímetro cuadrado del planeta esta cubierto por la constelación Globalstar excluyendo los polos. Esto permite concentrar toda la capacidad de la constelación en la zona de uso potencial.<br />
• Un servicio satelital redundante para cada terminal: los satélites Globalstar se cruzan por encima de los usuarios. De esta forma cada terminal, tiene un acceso simultaneo a 4 satélites esto permite evitar los cortes de comunicación cuando un obstáculo surge entre el usuario y un satélite en particular. Este es el único sistema que presenta esta garantía.<br />
<br />
• Recepción en bases terrenas.<br />
La recepción de las señales de RF enviadas desde los satélites a la tierra son recibidas por las gateways, o puertas de enlace en la recepción de aquéllas, ya que cuentan con un Centro de Control de Operaciones Terreno (GOCCs), un Centro de Control de Operaciones Satelital (SOCCs), además de la Red de Datos Globalstar (GDN).<br />
Las gateways consisten en tres o cuatro grandes antenas; una base de administración de switches y un control de operación remoto. Las gateways poseen un servicio de integración con la telefonía regional y local, tanto en redes alámbricas como inalámbricas. Las redes utilizan los estándares T1/E1 con las interfaces PSTN/PLMN, además de redes celulares GSM/MAP.<br />
• GOCC : Son responsables de planear y controlar el uso de satélites LEO por los terminales de las gateways y para coordinar esto, utilizan los SOCC. El plan de control de cada GOOCs por las gateways y el control de la ubicación de los satélites es propio para cada gateway.<br />
• SOCC : Manejan la constelación de satélites Globalstar. El equipo de las SOCC controlan sus órbitas y provee telemetría y un servicio de comandos para las constelaciones.<br />
• GDN : Es la red de conectividad que provee y facilita las intercomunicaciones de área extendida que se derivan de las gateways, de las GOCC y de las SOCC.<br />
<br />
• Transmisión<br />
Las frecuencias del sistema Globalstar son las siguientes:<br />
1. Enlaces de servicio:<br />
Terminal a satélite de 1610 a 1626,5 [MHz] (banda L).<br />
Satélite a terminal de 2483,5 a 2500 [MHz] (banda S).<br />
2. Enlace de conexión:<br />
Gateway a satélite 5091 a 5250[MHz] (banda C).<br />
Satélite a Gateway 6875 a 7055[MHz] (banda C).<br />
<br />
Existen varios protocolos de control de acceso al medio que son utilizados en la actualidad, tanto para aprovechar el espectro de frecuencias (conjunto de frecuencias que caracterizan a una señal) como para la inserción de bits de sincronismo y de chequeo de errores en las señales. Los protocolos más usados en telefonía digital inalámbrica son:<br />
• TDMA : Time Divison Multiple Access<br />
• FDMA : Frecuency Division Multiple Access<br />
• CDMA : Code Division Multiple Access<br />
De estos últimos, el protocolo CDMA es el utilizado (en realidad, DS-CDMA).<br />
• TDMA<br />
Con el protocolo TDMA, cada usuario tiene asignado un canal durante una ranura de tiempo sobre un rango de frecuencia. Puede que se utilice la banda de frecuencias completa para la transmisión o, simplemente, un rango de frecuencias dentro de la banda. Esta técnica involucra a una señal ruidosa debida a la conmutación para el uso del canal. Además, requiere de una sincronización en la recepción para la recuperación de la información deseada.<br />
• FDMA<br />
El protocolo FDMA otorga a cada usuario un canal de frecuencia para la comunicación mientras dure. En el caso de los canales satelitales pueden estar permanentemente asignados. Este esquema tiene la ventaja de ser relativamente fácil de implementar y sencillo de administrar cuando el número de usuarios es bajo. Como desventaja, el sistema debe contar con la implementación necesaria para aprovechar al máximo el canal de frecuencias asignado; es poco eficiente cuando el número de usuarios es elevado y no se adapta muy bien a la transmisión de datos, por lo que no es muy usado.<br />
• DS - CDMA<br />
Cada usuario tiene todo el ancho de banda de frecuencias asignado para la comunicación durante todo el tiempo que ésta dure, pero su comunicación se realiza utilizando un código que es único. Dicha codificación es digital, utilizando con ello, técnicas de radio de espectro amplio (RF). Es por ello que CDMA es la tecnología digital inalámbrica más utilizada, puesto que la utilización del ancho de banda en la comunicación es altamente eficiente, permitiendo una mejor calidad en voz, llegando a ser muy similar a la transmitida en línea alámbrica. Además, filtra los ruidos de fondo cruces de llamadas, e interferencia por interrupciones o por flujo de señales de ocupado que congestionan el sistema, mejorando en forma considerable la privacidad y calidad de la llamada generada.<br />
El protocolo CDMA se caracteriza por utilizar un espectro amplio de frecuencia determinado para una o más señales superpuestas ortogonalmente durante todo el tiempo de duración de la comunicación. La ortogonalidad de las señales, generada por un código codificador de la banda base, concede la prácticamente nula posibilidad de colisión entre las señales que comparten el canal; a su vez, la seguridad en la privacidad de la información transmitida capaz de ser reconocida sólo por el receptor del enlace.<br />
Otras características de la tecnología CDMA son las siguientes:<br />
1. Utilización de todo el ancho de banda en el enlace por ensanchamiento de la banda base, superponiendo a los usuarios. Con respecto a un canal analógico, la capacidad aumenta 15 veces en condiciones de máximo flujo.<br />
2. Posibilidad de la creación de nuevos servicios al cliente y evolución del sistema, debido a la versatilidad del código y la señalización digital.<br />
3. Costos inferiores a la tecnología analógica debido al desarrollo de componentes electrónicas digitales.<br />
4. Uso eficiente de las fuentes de poder (baterías) en los aparatos con la tecnología, debido a que la estructura de CDMA se encuentra diseñada para operar en ciertos niveles de potencia. Además, presenta la capacidad de detectar tiempo ocioso en el canal por lo que se disminuye la potencia media de transmisión.<br />
5. Alta relación señal a ruido y baja probabilidad de errores en el código por la utilización de redundancias, debido a la magnitud del ancho de banda utilizado.<br />
Es importante destacar que la tecnología digital CDMA, resulta compatible con otras como AMPS (Advanced Mobile Phone System), que es la base de la mayoría de las redes de teléfonos celulares análogos. También se relaciona con redes de teléfono IS-41 y con redes GSM/MAP, que permiten amplia cobertura y conexión.<br />
Los requerimientos de ancho de banda son muy superiores a otros sistemas, debido a que cada bit transmitido, codificado en forma polar, debe ser multiplicado por una secuencia difusora de chips.<br />
<br />
• Técnicas de espectro ensanchado.<br />
El Ensanchamiento de espectro es una técnica de transmisión en la cual una señal ocupa un ancho de banda que supera considerablemente el mínimo necesario. La función de ensanchamiento es independiente de la información transmitida y es conocida por el receptor el cual debe sincronizarse con ella para el desensanchamiento del espectro y recuperación de la información.<br />
• Algunas técnicas de espectro ensanchado.<br />
* Salto en Frecuencia (FHSS: Frecuency Hopping Spread Spectrum): Consiste en que la portadora se desplace en frecuencia con un patrón determinado, el cual es definido por una secuencia pseudoaleatoria, produciendo el ensanchamiento del espectro. Para la recuperación de esta señal se utiliza un receptor no coherente.<br />
* Salto en tiempo: Esta técnica implica la división del eje temporal en tramas que son los bloques de información. Estas tramas se subdividen en ranuras. La idea es transmitir en forma pseudoaleatoria cada trama en una sola ranura, dejando las otras vacías. Es así como el ensanchamiento depende de la cantidad de ranuras, siendo ésa la determinante en el incremento del ancho de banda de la señal original.<br />
* Chirp: Es una técnica de ampliación del espectro que utiliza pulsos chirp. Esta técnica consiste en un barrido lineal y continuo que desplaza la frecuencia de la portadora y provoca la ampliación del espectro. Su utilización más común es en los sistemas de radar.<br />
* Modulación por Secuencia Directa (DDSS: Direct Sequence Spread Spectrum): Este tipo de modulación es el más usado en las aplicaciones de espectro ensanchado. La señal de información es multiplicada con una secuencia pseudoaleatoria con tasa de transmisión mucho mayor que la señal original. El resultado es una señal de la misma frecuencia que el código ensanchador.<br />
Esta técnica es diferente de TDMA y permite un mejor rechazo a los desvanecimientos de la señal en bandas estrechas del espectro. Además, cada usuario tiene todo el ancho de banda de frecuencias asignado para su comunicación durante todo el tiempo que esta dure, siendo un tipo de CDMA; pues su comunicación se realiza utilizando un código único. El problema de este sistema es el gran ancho de banda que necesita. Otro problema, para lograr una recepción independiente (sin problemas de interferencia entre dos o más comunicaciones) los códigos deben ser ortogonales y las señales mutuamente interferentes deben tener igual potencia. Éso debe ocurrir, debido a que es un problema inherente a este método, llamado efecto "cerca-lejos", el cual ocurre cuando los niveles de potencia de las señales no deseadas generadas por otros usuarios son muy grandes en comparación con el nivel de potencia de la señal deseada; y cuando la ganancia de procesamiento del sistema no es suficiente para resolver este problema, otros métodos de ensanchamiento de espectro pueden ser necesarios de implementar.<br />
• Técnicas consideradas<br />
* FHSS banda estrecha : Una trama de bits se envía ocupando ranuras específicas de tiempo en diversos canales de radio frecuencia, es decir, como una combinación entre CDMA, TDMA y FDMA, pues para la comunicación entre usuarios se van a subdividir los ejes de tiempo, frecuencia y código. La asignación del canal a ocupar por cada usuario depende del código que han acordado al comienzo de la sesión.<br />
<br />
* FHSS banda ancha : Durante el intervalo de un bit se conmutan diversos canales de radio-frecuencia.<br />
<br />
Las ventajas del protocolo de acceso multiple (DS-CDMA, Direct Sequence CDMA) son diversas. Optimiza bastante el espectro de frecuencias en la transmisión montando información de diversos usuarios en un mismo ancho de banda y tiempo. La ventaja de utilizar este método de acceso, redunda en la idea de ocupar eficientemente el espectro de frecuencias, dependiendo del número de usuarios solicitando un enlace.<br />
Como desventaja, esta subyacente la idea de perder el asincronismo de DS-CDMA, lo que permitía un retardo mayor en establecer y mantener la comunicación. Ahora, es necesario en la trama de comunicación, insertar bits de sincronismo de trama y de portadora, capaces de informar exactamente el tiempo en que termina una trama y comienza otra, provocando que la transmisión con FH-CDMA requiera un poco más de ancho de banda. Sin embargo, ese sincronismo de trama se ve coronado con un menor tiempo en los retardos de propagación. En conjunto con ésto, dada la ortogonalidad entre las señales generadas, FH-CDMA, disminuye ampliamente el BER (Bit Error Rate), con lo que la posibilidad de error por overhead e interferencia por señales a nivel co-canal se hace mínima. Lo anterior manifiesta una característica significativa frente a la codificación DS-CDMA.<br />
• Costo de la red satelital<br />
El costo inicial proyectado de la instalación de los 48 satélites más las 100 estaciones terrenas (proyecto original), alcanzaba la suma de 2,2 billones de dólares estimados. En marzo del presente año, tras los cambios en la red instalada, y dado los problemas presentados durante la puesta en marcha de este servicio, se tienen en funcionamiento 52 satélites orbitando más 11 estaciones terrenas, con un costo acumulado cercano a los 3,3 billones de dólares. A fines de este año se proyecta tener 22 estaciones funcionando, de un total que fluctuaría entre 38 y 60 estaciones terrenas, con un costo total de 3,8 billones de dólares</span></div><div align="justify"></div><div align="justify"><span style="color: #999999;">JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</span></div><div align="justify"><span style="color: #999999;">EES SECCION 2</span></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-88480169067097817282010-06-27T22:10:00.002-04:302010-06-29T19:28:46.010-04:30Transmisión de señales de RF sobre enlaces de fibra óptica<strong>Transmisión de señales de RF sobre enlaces de fibra óptica<br />
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</strong><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj6hOg13rwxSmJOerFdkK4a1YQ2j4JoWcCOjOQ7dxuweDx2pcBKPxsbumaqGuFdRTudUfmXtLJn4iGh_xgkL1j1eKK6J5uyTmSAl0rCS4D6jzvu8AUawRJoyaWL2GPTbZvkwuDFU6xnx6M/s1600/1.bmp"><strong><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5487642426532893282" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj6hOg13rwxSmJOerFdkK4a1YQ2j4JoWcCOjOQ7dxuweDx2pcBKPxsbumaqGuFdRTudUfmXtLJn4iGh_xgkL1j1eKK6J5uyTmSAl0rCS4D6jzvu8AUawRJoyaWL2GPTbZvkwuDFU6xnx6M/s320/1.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 320px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 299px;" /></strong><span style="color: #ddaa77;"> </span> </a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj6hOg13rwxSmJOerFdkK4a1YQ2j4JoWcCOjOQ7dxuweDx2pcBKPxsbumaqGuFdRTudUfmXtLJn4iGh_xgkL1j1eKK6J5uyTmSAl0rCS4D6jzvu8AUawRJoyaWL2GPTbZvkwuDFU6xnx6M/s1600/1.bmp"><div align="justify"></div></a>Las redes de telefonía móvil celular se encuentran bien establecidas. Al mismo tiempo, los sistemas de acceso de banda ancha LMDS están ya instalándose en las principales ciudades españolas. Estos sistemas inalámbricos, tanto fijos como móviles, están formados por multitud de estaciones base distribuidas a lo largo de todo el territorio. Pero estas estaciones base necesitan interconectarse entre sí y con los centros de control para el buen funcionamiento del sistema. Para la construcción de estas redes de interconexión los operadores están apostando fuertemente por la fibra óptica. Surgen así los llamados sistemas de alimentación óptica de antenas remotas. En estos sistemas la fibra óptica se utiliza como medio de transmisión de señales de RF, tanto de baja como de alta frecuencia, entre el centro de control y las estaciones base. Para asegurar la transmisión correcta de las señales es indispensable tener bien caracterizada la propagación a través de la fibra, especialmente en el caso de altas frecuencias. En el presente artículo analizaremos la degradación que introduce la dispersión cromática de la fibra y comentaremos algunas técnicas para compensarla.<br />
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Esquema del sistema<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhhfENjhchjZoULklNcQniBQDybEs3F5KN61hiP4Y9ak4-2gcMaWQZqn6jpDKqcnkEoVrgFA-yTxFVLw1AG32XZJmlFh4kIyG2h3h4kC9ZPpDbNYh4sIZL16ChHD6sTDg1H2bciDWs_sKM/s1600/2.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5487642432234136050" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhhfENjhchjZoULklNcQniBQDybEs3F5KN61hiP4Y9ak4-2gcMaWQZqn6jpDKqcnkEoVrgFA-yTxFVLw1AG32XZJmlFh4kIyG2h3h4kC9ZPpDbNYh4sIZL16ChHD6sTDg1H2bciDWs_sKM/s320/2.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 161px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /><span style="color: #ddaa77;"> </span> </a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhhfENjhchjZoULklNcQniBQDybEs3F5KN61hiP4Y9ak4-2gcMaWQZqn6jpDKqcnkEoVrgFA-yTxFVLw1AG32XZJmlFh4kIyG2h3h4kC9ZPpDbNYh4sIZL16ChHD6sTDg1H2bciDWs_sKM/s1600/2.bmp"><div align="justify"></div></a>El diagrama de bloques del sistema de alimentación óptica de antenas remotas se muestra en la figura 1. Un láser proporciona la portadora óptica que será posteriormente modulada con la señal de RF por medio de un modulador externo. Generalmente suelen emplearse moduladores electroópticos Mach-Zehnder. Un amplificador óptico inyecta la potencia suficiente en el enlace de fibra para alimentar correctamente a todas las estaciones base. Posteriormente, en cada una de las estaciones base se realiza la conversión optoelectrónica, se procesa y se amplifica la señal de RF y por último se entrega a la antena. Otra posibilidad para inyectar la señal de RF en el sistema consiste en emplear modulación directa en el láser. Aunque se evita la utilización del modulador externo que suele ser costoso, las prestaciones que se alcanzan<br />
son inferiores: menor ancho de banda de modulación, mayor distorsión y modulación de frecuencia residual (chirp). Por este motivo, en aplicaciones donde se necesite cierta calidad se emplea modulación externa.<br />
<br />
Efectos de la dispersión cromática<br />
Los sistemas de comunicaciones ópticas suelen diseñarse para trabajar en tercera ventana (en torno a 1550 nm) para aprovechar las bajas pérdidas de transmisión de la fibra y, al mismo tiempo, la existencia de amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA) que proporcionan transparencia ante las señales de RF. No obstante, a estas longitudes de onda las fibras estándar presentan un valor considerable de dispersión cromática. El parámetro de dispersión de las fibras estándar a 1550 nm es de 17 ps/km•nm. Cuando una señal de RF modulada sobre una portadora óptica se propaga a través de una fibra dispersiva, cada una de las bandas laterales de modulación sufre un retardo distinto como consecuencia de la dispersión cromática. Al llegar al fotorreceptor, ambas bandas laterales se mezclan con la portadora óptica para proporcional la fotocorriente a su salida. En caso de no existir dispersión a lo largo del trayecto de propagación, la señal a la salida del fotorreceptor es una réplica exacta de la señal transmitida salvo por un factor de pérdidas. Sin embargo, la presencia de dispersión cromática produce, además de distorsión no lineal, un fenómeno conocido como supresión de la portadora provocado por los distintos desfases de las bandas laterales de modulación. El resultado final es un desvanecimiento de la señal de RF que se produce para ciertas combinaciones de frecuencia de RF y de longitud de fibra. En la figura 2 se representa la función de transferencia normalizada de un enlace de fibra óptica de 100 km de longitud. Como se puede observar, el ancho de banda a -3 dB del sistema es inferior a 5 GHz y el primer nulo de transmisión se produce para una frecuencia de unos 7 GHz. A partir de este punto, la respuesta de la fibra presenta múltiples lobulaciones que limitan el funcionamiento del sistema. Si el sistema opera a frecuencias bajas, como por ejemplo GSM (f <><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5487642438155218882" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj8kSJv5ddsYVgG6em4V0VBKrJe6wwz0bkhDliNFgGUv_rTySoDiJMvmuQATDvrjcA4ryQSbzXox5_Nj_cUbVho-0NGOQLV1zzgKzoXA_Tyr5SLj7V5CwiXdWEbQeV9BiaaOVDrMd4KAo4/s320/4.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 246px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" />/a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiLkj6NLPrWapsrf41e4vX_ocnpL98RnJfjG7sLtCuowujyLMDLVeu7FM3IP1TWfqwnSkWjUUQkGrXhDyYGFVEd9_ZmSVxqN9OuzlmPlvFqmavAPOOekQUyGRTIejfWB8XhFfGBqzAuqBA/s1600/3.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5487642435780712226" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiLkj6NLPrWapsrf41e4vX_ocnpL98RnJfjG7sLtCuowujyLMDLVeu7FM3IP1TWfqwnSkWjUUQkGrXhDyYGFVEd9_ZmSVxqN9OuzlmPlvFqmavAPOOekQUyGRTIejfWB8XhFfGBqzAuqBA/s320/3.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 276px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /><span style="color: #ddaa77;"> </span> </a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiLkj6NLPrWapsrf41e4vX_ocnpL98RnJfjG7sLtCuowujyLMDLVeu7FM3IP1TWfqwnSkWjUUQkGrXhDyYGFVEd9_ZmSVxqN9OuzlmPlvFqmavAPOOekQUyGRTIejfWB8XhFfGBqzAuqBA/s1600/3.bmp"><div align="justify"></div></a> <br />
<div><br />
La forma de obtener el retardo variable es por medio de una modulación con chirp de frecuencia del índice de refracción de la fibra. De este modo, las señales ópticas que viajan por su interior se reflejan en puntos distintos dependiendo de su longitud de onda (condición de Bragg) y, por lo tanto, recorren distancias diferentes. En la figura 3 se representan las respuestas de reflectividad y de retardo de grupo típicas de uno de estos dispositivos construido para compensar la dispersión cromática de unos 50 km de fibra estándar. Obsérvese que el CFG se caracteriza por poseer un determinado ancho de banda de funcionamiento que depende principalmente de la longitud del dispositivo. A diferencia de la DCF, esto constituye la principal limitación del CFG. En la actualidad se está investigando en la construcción de CFGs de banda ancha. El método de fabricación del CFG se basa en situar una máscara de fase entre un haz de luz ultravioleta y la fibra óptica. El haz incidente sufre difracción debido a unas corrugaciones realizadas en la máscara e incide finalmente sobre el núcleo de fibra fotosensible, modificando las características del índice de refracción y realizando la modulación del mismo. Dado que este proceso de fabricación no es perfecto, aparece un cierto rizado aleatorio en las respuestas de reflectividad y retardo de grupo. </div><div></div><div>JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</div><div>EES SECCION 2</div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-59133139362819658412010-05-30T19:52:00.003-04:302010-05-31T08:47:28.180-04:30RF MEMS para Estaciones Base<div>RF MEMS para Estaciones Base<br />
Arquitecturas de Estaciones Base<br />
<br />
Hoy en día, el proveedor de infraestructura tiene que ofrecer una gran variedad de productos de estaciones base<br />
Variantes de una estación base para satisfacer la mayoría de las necesidades de los operadores. Además de tener que ofrecer compatibilidad con varios estándares, tales como GSM, UMTS, CDMA, hay también varias bandas de frecuencia en las que el sistema puede operar. Más aun, hay también varios niveles / clases de potencia RF. Suponiendo que haya que ofrecer compatibilidad con 4 estándares, 11 bandas de frecuencia y 5 niveles de potencia de salida, habrían 220 productos diferentes, según se exhibe en la Figura 9.<br />
<br />
Desde luego, una gran fracción de todas las combinaciones potenciales, o son irrelevantes para el mercado, o no están reflejadas en los estándares. Suponiendo que se descarte el 85% de las combinaciones, el 15% restante todavía implicaría 33 diferentes variantes. Desde la perspectiva de la cadena de suministro, es altamente deseable el lograr un alto nivel de concordancia entre las variantes restantes, ya que el método clásico de un producto de estación base dedicado para cada situación especifica ocasiona el que se pierdan una multitud de<br />
efectos sinérgicos.<br />
<br />
Examinando el resto de las variantes, se puede apreciar que las variantes más grandes se encuentran en las bandas de frecuencia. Las variantes a lo largo del eje de los estándares pueden circumscribirse a sólo dos estándares grandes para el futuro, los cuales son UMTS y CDMA, incluyendo sus evoluciones HSDPA y EVDO. Y de todos modos, UMTS y CDMA pertenecen a la misma familia de sistemas de códigos múltiples ("code multiplex systems"), con diferencias promordialmente reflejadas en el procesamiento de la banda base y diferencias que se limitan al sector de la radio. Con respecto a las clases deÇ potencia, la limitación a dos niveles podría ser aceptable también. En última instancia, esto significa que el eje de banda de frequencia ("Frequency band") es el mayor contribuyente a las variantes. Esto, a su vez, obliga a un proveedor de infraestructura a buscar tecnología que facilite una radio unificada que pueda servir múltiples bandas de frecuencia. "Servir" aqui significa que una u otra banda de frecuencia podrá seleccionarse.<br />
<br />
<br />
No significa que habría que proveer acceso a las diferentes bandas simultáneamente. En la literatura, esto es denominado una radio reconfigurable. Reconfiguración se refiere a que las caracteristicas RF pueden redefinirse mediante programación o "software", no mediante una modificación manual o sintonización. Desde ésta perspectiva, uno diría que tal radio es una radio definida<br />
por software, pero en el dominio analógico. Ésta es una noción más amplia del término "radio definida por<br />
software" ("Software defined radio"—SDR) para permitir que las propiedades de las etapas procesadoras de señales sean definidas por software, no solamente en lo que respecta a lo digital sino, también, en el dominio analógico (RF)<br />
<br />
Para distinguir la noción clásica de la tecnología de la radio definida por software, la cual se enfoca pricipalmente en la parte digital de una radio, de la nueva noción del SDR, incluyendo ahora también las etapas analógicas, una terminología adicional se está estableciendo en la literatura, a saber, la de "radio de frecuencia ágil" o "radio reconfigurable". Agilidad de frecuencia se refiere a la capacidad de la radio para operar en múltiples bandas, mientras que SDR en el pasado contemplaba únicamente la capacidad para operar en múltiples estándares. De manera que la capacidad de múltiples bandas está reflejada en la radio y la capacidad para estándares múltiples está primordialmente reflejada en el sector que procesa la banda base. La capacidad de potencia de salida está entonces definida por el tamaño del amplificador de potencia.<br />
<br />
En el contexto de una estación base, es muy deseable el que no sólo la radio, sino también otras etapas RF ofrezcan agilidad de frecuencia. Esto significa que también el amplificador de potencia y los filtros, como los duplexores, deben poseer agilidad de frecuencia o, en otras palabras, deben ser reconfigurables La Figura 10 muestra el concepto de la estación base con<br />
agilidad de frecuencia.<br />
<br />
Si todas las etapas relacionadas a la RF fueran reconfigurables por software, entonces también la reconfiguración remota de la banda de frecuencia de operación de una estación base sería factible. En el caso de estaciones base, se evitaría el visitarla para efectuar la reconfiguración, ya que esto implica enormes costos y largos periodos en los que la estación base estaría fuera de servicio.<br />
<br />
Varios niveles de reconfiguración pueden imaginarse:<br />
<br />
a) Reconfiguración al enviarse al campo. Esto significa que al momento de enviar una estación base ésta se configure para operar en una banda de frecuencia y que no es posible hacer reconfiguraciones futuras. Esto sería compatible con quemar una matriz de fusibles con un convertidor de calibración. De modo que esto es equivalente a reconfiguración una sola vez.<br />
b) Reconfiguración mediante la reinicialización ("reboot") Esto significa que una estación base tiene que ser reinicializada para activar su operación en otra banda de frecuencia. Tal reinicialización puede efectuarse muchas veces. Sin embargo, una reinicialización implica irse fuera de servicio y puede tomar un periodo de tiempo.<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh3BGaYtzFyDfnWSHMa12NmP2RzvNoS6nHLxbe8LK5absCk7WDE76Xo3loNOKaYDEnvhGGPTk9kb6_zsgu-fWAhrHEkGwAW6y87zXWtvt4Q5y-oxsNWlcFZjsVPBanRIUkswt2GkLhC4mmt/s1600/YAA.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477196208943068706" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh3BGaYtzFyDfnWSHMa12NmP2RzvNoS6nHLxbe8LK5absCk7WDE76Xo3loNOKaYDEnvhGGPTk9kb6_zsgu-fWAhrHEkGwAW6y87zXWtvt4Q5y-oxsNWlcFZjsVPBanRIUkswt2GkLhC4mmt/s320/YAA.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 186px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
<br />
<br />
</div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div>Figura 10. Arquitectura de una estación base con agilidad de frecuencia.<br />
c) Reconfiguración cada vez que se recibe una llamada Éste es el nivel de reconfiguración dinámica más alto. Sin embargo, esto requiere un esfuerzo tremendo, el cual muy probablemente no podrá ser justificado por los beneficios. Los operadores de las redes están interesados en obtener garantías de cobertura y capacidad y, por tanto, realizan una planificación muy cuidadosa de la red, y cambios a ésta son hechos raras veces para no arriesgar la estabilidad de la misma. De manera que la reconfiguración, por razones teniendo que ver con la optimización de la red, no se efectuarían muy frecuentemente. Y si se necesitara hacer una reconfiguración, un operador usualmente esperaría hasta la noche, cuando el tráfico es bajo y la pérdida del servicio menos crítica.<br />
<br />
<br />
Para terminales, la situación es diferente, ya que es ventajoso el operar utilizando otro estándar sin tener que volver a inicializarlo, o encenderlo y apagarlo. Una reconfiguración por reinicialización es un método razonable para estaciones base, desde el punto de vista del proveedor de infraestructura. Esto dota a los operadores de redes con una flexibilidad interesante. Las uniones e intercambios de licencias entre operadores ocurren en todo el mundo y nuevas bandas de frecuencia están siendo autorizadas continuamente para aparear la creciente demanda del tráfico inalámbrico de datos. Por lo tanto, la reestructuración de la red sería facilitada, aun remotamente, desde un Centro de Operación y Mantenimiento central, sin incurrir enormes costos por enviar técnicos a la estación base.<br />
<br />
<br />
No obstante, parece ser que la motivación real para estaciones base reconfigurables, con agilidad de frecuencia, está a favor del proveedor de infraestructura, no a favor del operador de la red. Éste es un cambio drástico de la<br />
motivación clásica para la radio programada por software. El análisis detallado ha mostrado que el aumento en costo, debido a incluir reconfigurabilidad, es más que<br />
compensado por los ahorros que se obtienen con un mayor nivel de concordancia. Se obtienen ahorros, por ejemplo, mediante:<br />
<br />
• Una placa de interconecciones impresas ("printed circuit board"—PCB) para todas las bandas<br />
• Un sólo esfuerzo de desarrollo con aumento moderado en lugar de muchos esfuerzos en paralelo<br />
• Certificación y prueba de conformidad más rápidas<br />
• Simplificación de la documentación<br />
• Simplificación en la administración de la calidad. Una plataforma de prueba unificada<br />
• Reacción extremadamente rápida a nuevas necesidades en el mercado, por ejemplo, cada vez que una nueva banda de frecuencia se abre<br />
• Diseño seguro de nuevas bandas futuras, sin embargo, esto puede que tenga algunos límites<br />
• Apoyo de las estrategias del operador de la red para migraciones de espectro Las ganancias logísticas especificas que pueden lograrse son:<br />
• Un volumen mayor de componentes y PCB => reducción de precio<br />
• La más alta flexibilidad de producción, independiente del orden<br />
• Una base de datos para componentes más pequeña<br />
• Un tiempo menor para establecer la línea de producción<br />
• Reducción en el esfuerzo de diseño y desarrollo<br />
• Unificación en el servicio en el campo y en el mantenimiento<br />
• Reducido esfuerzo de prueba y certificación<br />
• Simplificado esfuerzo de documentación y especificación<br />
• Menor material en exceso => reducción en el riesgo<br />
• Manejo común en la producción, reparación y entrega<br />
<br />
<br />
En resumen, esto puede fácilmente conducir a ahorros del orden de varios millones de dólares para un proveedor de infraestructura. Falta abordar la cuestión<br />
de cómo lograr ésta flexibilidad en el dominio analógico de RF. Nosotros pensamos que la tecnología RF MEMS es la respuesta a éste requisito de flexibilidad, ya que posee las propiedades únicas que la hacen perfectamente apropiada para llevar a cabo las manipulaciones en la cadena de RF, necesarias paraseleccionar diferentes bandas de frecuencia.<br />
<br />
A un alto nivel, podemos explotar los siguientes beneficios de RF MEMS:<br />
_ Conmutación de bajas pérdidas / alto aislamiento (el conmutador ideal)<br />
_ Amplia habilidad de sintonización con condensadores variables<br />
_ La separación de la senda de RF y los terminales de control es posible (similar a los relevadores)<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgt8HgsltUjjHr2rHZnripO3innoQPfpxEW-xkfPKmcP39RPvp8_GktF9iCIS4kJqY4M4FmbzJ70iojObfFv2zBBMV642M2LGe_tnp_pEW5EW-7S8Kw4cc46I9HBUeEczdt0hEDzsPnlcdi/s1600/YAAAAAAA1.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477198997523737122" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgt8HgsltUjjHr2rHZnripO3innoQPfpxEW-xkfPKmcP39RPvp8_GktF9iCIS4kJqY4M4FmbzJ70iojObfFv2zBBMV642M2LGe_tnp_pEW5EW-7S8Kw4cc46I9HBUeEczdt0hEDzsPnlcdi/s320/YAAAAAAA1.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 202px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
<br />
</div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div>Figura 11. Un filtro reconfigurable.<br />
<br />
para realizar ciertas funciones RF reconfigurables, en una estación base con agilidad de frecuencia, son presentados y discutidos en más detalle. En una radio con agilidad de frecuencia, matrices de interruptores RF MEMS pueden utilizarse, por ejemplo, para conmutar filtros, según se muestra en la Fig. 11. En ésta matriz, los filtros no seleccionados son conmutados a tierra en su salida. Esto mejora la atenuación en la banda bloqueada ("stopband") ya que se provee casi un corto circuito en la entrada dentro de la banda pasada de cada filtro no seleccionado. Una realización práctica del filtro se muestra en la Fig. 12.Para la aplicación como un filtro reconfigurable, es importante tener un buen conmutador a tierra, a la<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi3vO1KFDJD0ERwuEuvG1T4akvovoSbu0arXJwnobXn-qId10I5hBQze_l3y7_b9B3n0bsqeNs8D8Uj7Cq24_LdsRu8G7jzUnSOhq_k2ufc3XYv-jtx35YiKKm1CswYEXLaC8vMZ0b9pd7X/s1600/YAAAAAAAAA2.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477199300108127730" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi3vO1KFDJD0ERwuEuvG1T4akvovoSbu0arXJwnobXn-qId10I5hBQze_l3y7_b9B3n0bsqeNs8D8Uj7Cq24_LdsRu8G7jzUnSOhq_k2ufc3XYv-jtx35YiKKm1CswYEXLaC8vMZ0b9pd7X/s320/YAAAAAAAAA2.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 188px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div>Figura 12. Un filtro reconfigurable con cuatro bandas de paso.<br />
<br />
salida de cada filtro no seleccionado, para aprovechar la atenuación adicional, en la banda bloqueada, proveniente de los filtros no seleccionados. Aquí la pérdida,<br />
típicamenta baja, de los interruptores RF MEMS cuando estan cerrados, es beneficiosa. La resistencia de contacto baja, característica, asegura una buena connección a tierra.<br />
<br />
Desde la perspectiva de costo, los gastos generales, incurridos al incluir filtros, que pueden resultar no ser seleccionados si la estación base no se llegara a reconfigurar nunca a lo largo de su vida, pueden ser motivo de preocupación. Sin embargo, como la atenuación adicional en la banda bloqueada es provista por los filtros no seleccionados, los requerimientos para los filtros seleccionados se pueden relajar. Por tanto, en vez de un filtro fijo caro con un diseño clásico y sin agilidad de frecuencia, varios filtros de moderado funcionamiento y costo moderados serían suficientes para realizar agilidad de frecuencia. Por tanto, un filtro reconfigurable con 4.<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEix3Zy2Pq-TYORYwodFTwqyET65EY5k7I1KWYit8PNjkIZW24K4ZT9pcb6YwMyrD_FiJ07qujTWVmfBye8rt0kOQZn1iWBFTCtCLwER58dVHzeyqELm25VCoaHr4ilZ2R8YYQM0CB_DGlWF/s1600/YAAAAA333333.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477199498917289218" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEix3Zy2Pq-TYORYwodFTwqyET65EY5k7I1KWYit8PNjkIZW24K4ZT9pcb6YwMyrD_FiJ07qujTWVmfBye8rt0kOQZn1iWBFTCtCLwER58dVHzeyqELm25VCoaHr4ilZ2R8YYQM0CB_DGlWF/s320/YAAAAA333333.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 124px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
<br />
<br />
</div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div>Figura 13.<br />
<br />
Un amplificador reconfigurable. posiciones diferentes, no implicaría 4 veces el costo. Un problema adicional se vuelve evidente. No es prudente el encapsular cada filtro y la matriz de MEMS individualmente, según se muestra en la Fig. 12, ya que esto implica mayores costos de encapsulado como en los módulos que comprenden múltiples "chips" ("multi-chip modules") donde todos los filtros y la matriz de MEMS residen en un paquete. Desde luego, la técnica de encapsulado a nivel de substrato para la matriz de MEMS sería entonces aconsejable. Tal paquete compartido, también evitaría largas lineas de microcintas entre un filtro y su conmutador correspondiente. Si la línea microcintas es de un cuarto de largo de onda, entonces existe el problema de que el conmutador connectado a tierra es transformado en un circuito abierto a la salida de un filtro no seleccionado. Mediante esto se pierde la atenuación adicional de la banda bloqueada. Lo que sería aceptable es una microcinta de una mitad de largo de onda con respecto a la banda de paso de cada filtro. Pero esto implicaría líneas de longitudes diferentes entre los filtros y cada conmutador correspondiente.<br />
<br />
Otro uso de los interruptores MEMS puede ser la reconfiguración de estructuras de apareo de impedancias con amplificadores reconfigurables de bandas múltiples, según se muestra en la Fig. 13.<br />
<br />
En tal configuración, los interruptores MEMS deben proveer un corto circuito o un circuito abierto perfecto. Sin embargo, estudios prácticos demuestran que, mientras a nivel de CI se produce una buena alteración entre corto circuito y circuito abierto, una vez encapsulados éste comportamiento es seriamente degradado. La razón para esto es que los encapsulados típicos tienen dimensiones mucho más grandes que las del CI, de modo que existe<br />
alguna transformación dentro del encapsulado. Esto puede conducir a un comportamiento de circuito abierto aun si el conmutador estuviera cerrado y proveyera un corto circuito a tierra. En una configuración de línea recta,<br />
donde el conmutador es cerrado y abierto, éste tipo de efecto parásito no causa problemas y no afecta el funcionamiento en cuanto a exhibir conmutación con bajas pérdidas y alto aislamiento, pero en el contexto de estructuras reconfigurables esto es un problema serio.<br />
<br />
Claramente, éste problema pertenece al ámbito de encapsulación de RF MEMS, no a MEMS mismo, ya que l funcionamiento a nivel de CI es superior. Para superar éste problema, uno podría también considerar un encapsulado a nivel de substrato y directamente pegar los componentes MEMS a un substrato blandito dentro del módulo del amplificador. Esto parece razonable, ya que los dispositivos activos dentro del módulo de potencia van montados directamente sin encapsulados individuales y van pegados directamente a un substrato blandito. Utilizando éste método, los efectos parásitos del encapsulado de los dispositivos activos y MEMS desaparecerían.<br />
Además de éstos retos en el encapsulado de MEMS, debe mencionarse que la separación de las líneas de control y de RF es altamente beneficiosa, en lo tocante al conmutador MEMS en el contexto de estructuras de apareo reconfigurables, ya que puede evitarse el tener que utilizar circuitos T de polarización ("bias Tee").<br />
<br />
Los efectos parásitos de la T de polarizacion, bajo condiciones reales, serían del mismo orden que los elementos de apareo a ser conmutados. Más aun, se puede<br />
suponerRF MEMS para Estaciones Base<br />
Arquitecturas de Estaciones Base<br />
<br />
Hoy en día, el proveedor de infraestructura tiene que ofrecer una gran variedad de productos de estaciones base<br />
Variantes de una estación base para satisfacer la mayoría de las necesidades de los operadores. Además de tener que ofrecer compatibilidad con varios estándares, tales como GSM, UMTS, CDMA, hay también varias bandas de frecuencia en las que el sistema puede operar. Más aun, hay también varios niveles / clases de potencia RF. Suponiendo que haya que ofrecer compatibilidad con 4 estándares, 11 bandas de frecuencia y 5 niveles de potencia de salida, habrían 220 productos diferentes, según se exhibe en la Figura 9.<br />
<br />
Desde luego, una gran fracción de todas las combinaciones potenciales, o son irrelevantes para el mercado, o no están reflejadas en los estándares. Suponiendo que se descarte el 85% de las combinaciones, el 15% restante todavía implicaría 33 diferentes variantes. Desde la perspectiva de la cadena de suministro, es altamente deseable el lograr un alto nivel de concordancia entre las variantes restantes, ya que el método clásico de un producto de estación base dedicado para cada situación especifica ocasiona el que se pierdan una multitud de<br />
efectos sinérgicos.<br />
<br />
Examinando el resto de las variantes, se puede apreciar que las variantes más grandes se encuentran en las bandas de frecuencia. Las variantes a lo largo del eje de los estándares pueden circumscribirse a sólo dos estándares grandes para el futuro, los cuales son UMTS y CDMA, incluyendo sus evoluciones HSDPA y EVDO. Y de todos modos, UMTS y CDMA pertenecen a la misma familia de sistemas de códigos múltiples ("code multiplex systems"), con diferencias promordialmente reflejadas en el procesamiento de la banda base y diferencias que se limitan al sector de la radio. Con respecto a las clases deÇ potencia, la limitación a dos niveles podría ser aceptable también. En última instancia, esto significa que el eje de banda de frequencia ("Frequency band") es el mayor contribuyente a las variantes. Esto, a su vez, obliga a un proveedor de infraestructura a buscar tecnología que facilite una radio unificada que pueda servir múltiples bandas de frecuencia. "Servir" aqui significa que una u otra banda de frecuencia podrá seleccionarse.<br />
<br />
<br />
No significa que habría que proveer acceso a las diferentes bandas simultáneamente. En la literatura, esto es denominado una radio reconfigurable. Reconfiguración se refiere a que las caracteristicas RF pueden redefinirse mediante programación o "software", no mediante una modificación manual o sintonización. Desde ésta perspectiva, uno diría que tal radio es una radio definida<br />
por software, pero en el dominio analógico. Ésta es una noción más amplia del término "radio definida por<br />
software" ("Software defined radio"—SDR) para permitir que las propiedades de las etapas procesadoras de señales sean definidas por software, no solamente en lo que respecta a lo digital sino, también, en el dominio analógico (RF)<br />
<br />
Para distinguir la noción clásica de la tecnología de la radio definida por software, la cual se enfoca pricipalmente en la parte digital de una radio, de la nueva noción del SDR, incluyendo ahora también las etapas analógicas, una terminología adicional se está estableciendo en la literatura, a saber, la de "radio de frecuencia ágil" o "radio reconfigurable". Agilidad de frecuencia se refiere a la capacidad de la radio para operar en múltiples bandas, mientras que SDR en el pasado contemplaba únicamente la capacidad para operar en múltiples estándares. De manera que la capacidad de múltiples bandas está reflejada en la radio y la capacidad para estándares múltiples está primordialmente reflejada en el sector que procesa la banda base. La capacidad de potencia de salida está entonces definida por el tamaño del amplificador de potencia.<br />
<br />
En el contexto de una estación base, es muy deseable el que no sólo la radio, sino también otras etapas RF ofrezcan agilidad de frecuencia. Esto significa que también el amplificador de potencia y los filtros, como los duplexores, deben poseer agilidad de frecuencia o, en otras palabras, deben ser reconfigurables La Figura 10 muestra el concepto de la estación base con<br />
agilidad de frecuencia.<br />
<br />
Si todas las etapas relacionadas a la RF fueran reconfigurables por software, entonces también la reconfiguración remota de la banda de frecuencia de operación de una estación base sería factible. En el caso de estaciones base, se evitaría el visitarla para efectuar la reconfiguración, ya que esto implica enormes costos y largos periodos en los que la estación base estaría fuera de servicio.<br />
<br />
Varios niveles de reconfiguración pueden imaginarse:<br />
<br />
a) Reconfiguración al enviarse al campo. Esto significa que al momento de enviar una estación base ésta se configure para operar en una banda de frecuencia y que no es posible hacer reconfiguraciones futuras. Esto sería compatible con quemar una matriz de fusibles con un convertidor de calibración. De modo que esto es equivalente a reconfiguración una sola vez.<br />
b) Reconfiguración mediante la reinicialización ("reboot") Esto significa que una estación base tiene que ser reinicializada para activar su operación en otra banda de frecuencia. Tal reinicialización puede efectuarse muchas veces. Sin embargo, una reinicialización implica irse fuera de servicio y puede tomar un periodo de tiempo.<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh3BGaYtzFyDfnWSHMa12NmP2RzvNoS6nHLxbe8LK5absCk7WDE76Xo3loNOKaYDEnvhGGPTk9kb6_zsgu-fWAhrHEkGwAW6y87zXWtvt4Q5y-oxsNWlcFZjsVPBanRIUkswt2GkLhC4mmt/s1600/YAA.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477196208943068706" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh3BGaYtzFyDfnWSHMa12NmP2RzvNoS6nHLxbe8LK5absCk7WDE76Xo3loNOKaYDEnvhGGPTk9kb6_zsgu-fWAhrHEkGwAW6y87zXWtvt4Q5y-oxsNWlcFZjsVPBanRIUkswt2GkLhC4mmt/s320/YAA.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 186px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div>Figura 10. Arquitectura de una estación base con agilidad de frecuencia.<br />
<br />
c) Reconfiguración cada vez que se recibe una llamada Éste es el nivel de reconfiguración dinámica más alto. Sin embargo, esto requiere un esfuerzo tremendo, el cual muy probablemente no podrá ser justificado por los beneficios. Los operadores de las redes están interesados en obtener garantías de cobertura y capacidad y, por tanto, realizan una planificación muy cuidadosa de la red, y cambios a ésta son hechos raras veces para no arriesgar la estabilidad de la misma. De manera que la reconfiguración, por razones teniendo que ver con la optimización de la red, no se efectuarían muy frecuentemente. Y si se necesitara hacer una reconfiguración, un operador usualmente esperaría hasta la noche, cuando el tráfico es bajo y la pérdida del servicio menos crítica.<br />
<br />
<br />
Para terminales, la situación es diferente, ya que es ventajoso el operar utilizando otro estándar sin tener que volver a inicializarlo, o encenderlo y apagarlo. Una reconfiguración por reinicialización es un método razonable para estaciones base, desde el punto de vista del proveedor de infraestructura. Esto dota a los operadores de redes con una flexibilidad interesante. Las uniones e intercambios de licencias entre operadores ocurren en todo el mundo y nuevas bandas de frecuencia están siendo autorizadas continuamente para aparear la creciente demanda del tráfico inalámbrico de datos. Por lo tanto, la reestructuración de la red sería facilitada, aun remotamente, desde un Centro de Operación y Mantenimiento central, sin incurrir enormes costos por enviar técnicos a la estación base.<br />
<br />
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No obstante, parece ser que la motivación real para estaciones base reconfigurables, con agilidad de frecuencia, está a favor del proveedor de infraestructura, no a favor del operador de la red. Éste es un cambio drástico de la<br />
motivación clásica para la radio programada por software. El análisis detallado ha mostrado que el aumento en costo, debido a incluir reconfigurabilidad, es más que<br />
compensado por los ahorros que se obtienen con un mayor nivel de concordancia. Se obtienen ahorros, por ejemplo, mediante:<br />
<br />
• Una placa de interconecciones impresas ("printed circuit board"—PCB) para todas las bandas<br />
• Un sólo esfuerzo de desarrollo con aumento moderado en lugar de muchos esfuerzos en paralelo<br />
• Certificación y prueba de conformidad más rápidas<br />
• Simplificación de la documentación<br />
• Simplificación en la administración de la calidad. Una plataforma de prueba unificada<br />
• Reacción extremadamente rápida a nuevas necesidades en el mercado, por ejemplo, cada vez que una nueva banda de frecuencia se abre<br />
• Diseño seguro de nuevas bandas futuras, sin embargo, esto puede que tenga algunos límites<br />
• Apoyo de las estrategias del operador de la red para migraciones de espectro Las ganancias logísticas especificas que pueden lograrse son:<br />
• Un volumen mayor de componentes y PCB => reducción de precio<br />
• La más alta flexibilidad de producción, independiente del orden<br />
• Una base de datos para componentes más pequeña<br />
• Un tiempo menor para establecer la línea de producción<br />
• Reducción en el esfuerzo de diseño y desarrollo<br />
• Unificación en el servicio en el campo y en el mantenimiento<br />
• Reducido esfuerzo de prueba y certificación<br />
• Simplificado esfuerzo de documentación y especificación<br />
• Menor material en exceso => reducción en el riesgo<br />
• Manejo común en la producción, reparación y entrega<br />
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En resumen, esto puede fácilmente conducir a ahorros del orden de varios millones de dólares para un proveedor de infraestructura. Falta abordar la cuestión<br />
de cómo lograr ésta flexibilidad en el dominio analógico de RF. Nosotros pensamos que la tecnología RF MEMS es la respuesta a éste requisito de flexibilidad, ya que posee las propiedades únicas que la hacen perfectamente apropiada para llevar a cabo las manipulaciones en la cadena de RF, necesarias paraseleccionar diferentes bandas de frecuencia.<br />
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A un alto nivel, podemos explotar los siguientes beneficios de RF MEMS:<br />
_ Conmutación de bajas pérdidas / alto aislamiento (el conmutador ideal)<br />
_ Amplia habilidad de sintonización con condensadores variables<br />
_ La separación de la senda de RF y los terminales de control es posible (similar a los relevadores)<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgt8HgsltUjjHr2rHZnripO3innoQPfpxEW-xkfPKmcP39RPvp8_GktF9iCIS4kJqY4M4FmbzJ70iojObfFv2zBBMV642M2LGe_tnp_pEW5EW-7S8Kw4cc46I9HBUeEczdt0hEDzsPnlcdi/s1600/YAAAAAAA1.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477198997523737122" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgt8HgsltUjjHr2rHZnripO3innoQPfpxEW-xkfPKmcP39RPvp8_GktF9iCIS4kJqY4M4FmbzJ70iojObfFv2zBBMV642M2LGe_tnp_pEW5EW-7S8Kw4cc46I9HBUeEczdt0hEDzsPnlcdi/s320/YAAAAAAA1.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 202px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div>Figura 11. Un filtro reconfigurable.<br />
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para realizar ciertas funciones RF reconfigurables, en una estación base con agilidad de frecuencia, son presentados y discutidos en más detalle. En una radio con agilidad de frecuencia, matrices de interruptores RF MEMS pueden utilizarse, por ejemplo, para conmutar filtros, según se muestra en la Fig. 11. En ésta matriz, los filtros no seleccionados son conmutados a tierra en su salida. Esto mejora la atenuación en la banda bloqueada ("stopband") ya que se provee casi un corto circuito en la entrada dentro de la banda pasada de cada filtro no seleccionado. Una realización práctica del filtro se muestra en la Fig. 12.Para la aplicación como un filtro reconfigurable, es importante tener un buen conmutador a tierra, a la<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi3vO1KFDJD0ERwuEuvG1T4akvovoSbu0arXJwnobXn-qId10I5hBQze_l3y7_b9B3n0bsqeNs8D8Uj7Cq24_LdsRu8G7jzUnSOhq_k2ufc3XYv-jtx35YiKKm1CswYEXLaC8vMZ0b9pd7X/s1600/YAAAAAAAAA2.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477199300108127730" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi3vO1KFDJD0ERwuEuvG1T4akvovoSbu0arXJwnobXn-qId10I5hBQze_l3y7_b9B3n0bsqeNs8D8Uj7Cq24_LdsRu8G7jzUnSOhq_k2ufc3XYv-jtx35YiKKm1CswYEXLaC8vMZ0b9pd7X/s320/YAAAAAAAAA2.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 188px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div>Figura 12. Un filtro reconfigurable con cuatro bandas de paso.<br />
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salida de cada filtro no seleccionado, para aprovechar la atenuación adicional, en la banda bloqueada, proveniente de los filtros no seleccionados. Aquí la pérdida,<br />
típicamenta baja, de los interruptores RF MEMS cuando estan cerrados, es beneficiosa. La resistencia de contacto baja, característica, asegura una buena connección a tierra.<br />
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Desde la perspectiva de costo, los gastos generales, incurridos al incluir filtros, que pueden resultar no ser seleccionados si la estación base no se llegara a reconfigurar nunca a lo largo de su vida, pueden ser motivo de preocupación. Sin embargo, como la atenuación adicional en la banda bloqueada es provista por los filtros no seleccionados, los requerimientos para los filtros seleccionados se pueden relajar. Por tanto, en vez de un filtro fijo caro con un diseño clásico y sin agilidad de frecuencia, varios filtros de moderado funcionamiento y costo moderados serían suficientes para realizar agilidad de frecuencia. Por tanto, un filtro reconfigurable con 4.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEix3Zy2Pq-TYORYwodFTwqyET65EY5k7I1KWYit8PNjkIZW24K4ZT9pcb6YwMyrD_FiJ07qujTWVmfBye8rt0kOQZn1iWBFTCtCLwER58dVHzeyqELm25VCoaHr4ilZ2R8YYQM0CB_DGlWF/s1600/YAAAAA333333.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477199498917289218" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEix3Zy2Pq-TYORYwodFTwqyET65EY5k7I1KWYit8PNjkIZW24K4ZT9pcb6YwMyrD_FiJ07qujTWVmfBye8rt0kOQZn1iWBFTCtCLwER58dVHzeyqELm25VCoaHr4ilZ2R8YYQM0CB_DGlWF/s320/YAAAAA333333.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 124px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div></div><div></div><div></div><div></div><div></div><div>Figura 13.Un amplificador reconfigurable. posiciones diferentes, no implicaría 4 veces el costo. Un problema adicional se vuelve evidente. No es prudente el encapsular cada filtro y la matriz de MEMS individualmente, según se muestra en la Fig. 12, ya que esto implica mayores costos de encapsulado como en los módulos que comprenden múltiples "chips" ("multi-chip modules") donde todos los filtros y la matriz de MEMS residen en un paquete. Desde luego, la técnica de encapsulado a nivel de substrato para la matriz de MEMS sería entonces aconsejable. Tal paquete compartido, también evitaría largas lineas de microcintas entre un filtro y su conmutador correspondiente. Si la línea microcintas es de un cuarto de largo de onda, entonces existe el problema de que el conmutador connectado a tierra es transformado en un circuito abierto a la salida de un filtro no seleccionado. Mediante esto se pierde la atenuación adicional de la banda bloqueada. Lo que sería aceptable es una microcinta de una mitad de largo de onda con respecto a la banda de paso de cada filtro. Pero esto implicaría líneas de longitudes diferentes entre los filtros y cada conmutador correspondiente.<br />
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Otro uso de los interruptores MEMS puede ser la reconfiguración de estructuras de apareo de impedancias con amplificadores reconfigurables de bandas múltiples, según se muestra en la Fig. 13.<br />
<br />
En tal configuración, los interruptores MEMS deben proveer un corto circuito o un circuito abierto perfecto. Sin embargo, estudios prácticos demuestran que, mientras a nivel de CI se produce una buena alteración entre corto circuito y circuito abierto, una vez encapsulados éste comportamiento es seriamente degradado. La razón para esto es que los encapsulados típicos tienen dimensiones mucho más grandes que las del CI, de modo que existe<br />
alguna transformación dentro del encapsulado. Esto puede conducir a un comportamiento de circuito abierto aun si el conmutador estuviera cerrado y proveyera un corto circuito a tierra. En una configuración de línea recta,<br />
donde el conmutador es cerrado y abierto, éste tipo de efecto parásito no causa problemas y no afecta el funcionamiento en cuanto a exhibir conmutación con bajas pérdidas y alto aislamiento, pero en el contexto de estructuras reconfigurables esto es un problema serio.<br />
<br />
Claramente, éste problema pertenece al ámbito de encapsulación de RF MEMS, no a MEMS mismo, ya que l funcionamiento a nivel de CI es superior. Para superar éste problema, uno podría también considerar un encapsulado a nivel de substrato y directamente pegar los componentes MEMS a un substrato blandito dentro del módulo del amplificador. Esto parece razonable, ya que los dispositivos activos dentro del módulo de potencia van montados directamente sin encapsulados individuales y van pegados directamente a un substrato blandito. Utilizando éste método, los efectos parásitos del encapsulado de los dispositivos activos y MEMS desaparecerían.<br />
Además de éstos retos en el encapsulado de MEMS, debe mencionarse que la separación de las líneas de control y de RF es altamente beneficiosa, en lo tocante al conmutador MEMS en el contexto de estructuras de apareo reconfigurables, ya que puede evitarse el tener que utilizar circuitos T de polarización ("bias Tee").<br />
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Los efectos parásitos de la T de polarizacion, bajo condiciones reales, serían del mismo orden que los elementos de apareo a ser conmutados. Más aun, se puede<br />
suponer que se necesitan al menos dos interruptores en la entrada y salida de cada banda de frecuencia. Si el amplificador reconfigurable tiene que proveer servicio a 4 bandas, esto implicaría 16 interruptores. Si también 16 circuitos de polarizacion fueran necesarios, el diseño sería realmente complicado y los efectos parásitos de éstos serían dificiles de controlar. Otro desafío es la capacidad de manejo de potencia de<br />
los dispositivos MEMS<br />
<br />
Debido a corrientes circulantes enlos circuitos de apareamiento, las corrientes de RF pueden fácilmente elevarse a 1 o 2 A. Desde luego, la topología de apareamiento es un factor clave que define las corrientes máximas a través de los interruptores MEMS. Parece ser que los voltajes altos, a través de un conmutador con transformación de impedancia, son más fáciles de manejar que las corrientes de RF altas. Los interruptores RF MEMS de hoy en día sostienen alrededor de 1 a 5W, lo cual corresponde a un manejo de corriente máxima del orden de varios cientos de mA. Algún esfuerzo debe dedicarse a aumentar el manejo de corriente. Quizás otros mecanismos de activación, como piezoeléctrico o magnético, deberían preferirse ya que se podrían realizar fuerzas de contacto más grandes. Mayores fuerzas de contacto deberían resultar en menor resistencia de contacto, lo cual conduciría entonces a un mayor manejo de corriente o potencia de RF.<br />
<br />
En el contexto de las estaciones base, el número de ciclos de conmutación es de menos relevancia ya que la reconfiguracion ocurre muy raras veces. La habilidad de reconfigurar la estación base es una inversión protegida por los operadores de la red, sin embargo, podría suceder que una estación base sea configurada una vez, al momento de envío, y nunca más sea reconfigurada durante su vida. Normalmente suponemos que habrán dos reconfiguraciones por año, lo cual significaría 30 ciclos, suponiendo un vida de 15 años. De modo que 102 ciclos deberían ser suficientes. Sin embargo, aun si se supone que la reconfiguración es efectuada más a menudo, teniendo en cuenta la variación de tráfico durante el día, digamos 4 conmutaciones por día, entonces esto resultaría en 105 ciclos (4 reconfiguraciones por día x 365 días x 15 días). Tal número podría ser fácilmente satisfecho por los interruptores MEMS de hoy en día. Para comparar, un conmutador TX/RX en un microteléfono GSM requeriría de 1010 a 1011 ciclos.<br />
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Podría concluirse, por lo tanto, que para propósitos de reconfiguración, el número de ciclos de conmutación para aplicaciones de estaciones base es un parámetro menos crítico. Más aun, el voltaje de activación o la potencia de activación es menos crítica en las estaciones base ya que éstas tienen un suministro de potencia de la distribución de la planta eléctrica, y el ahorro en batería es un problema minúsculo comparado con los microteléfonos. Como se dijo previamente, la reconfiguración de una estación base ocurre raras veces y requeriría probablemente una sola reinicialización, de modo que el tiempo de conmutación no tiene relevancia. que se necesitan al menos dos interruptores en la entrada y salida de cada banda de frecuencia. Si el amplificador reconfigurable tiene que proveer servicio a 4 bandas, esto implicaría 16 interruptores. Si también 16 circuitos de polarizacion fueran necesarios, el diseño sería realmente complicado y los efectos parásitos de éstos serían dificiles de controlar. Otro desafío es la capacidad de manejo de potencia de<br />
los dispositivos MEMS<br />
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Debido a corrientes circulantes enlos circuitos de apareamiento, las corrientes de RF pueden fácilmente elevarse a 1 o 2 A. Desde luego, la topología de apareamiento es un factor clave que define las corrientes máximas a través de los interruptores MEMS. Parece ser que los voltajes altos, a través de un conmutador con transformación de impedancia, son más fáciles de manejar que las corrientes de RF altas. Los interruptores RF MEMS de hoy en día sostienen alrededor de 1 a 5W, lo cual corresponde a un manejo de corriente máxima del orden de varios cientos de mA. Algún esfuerzo debe dedicarse a aumentar el manejo de corriente. Quizás otros mecanismos de activación, como piezoeléctrico o magnético, deberían preferirse ya que se podrían realizar fuerzas de contacto más grandes. Mayores fuerzas de contacto deberían resultar en menor resistencia de contacto, lo cual conduciría entonces a un mayor manejo de corriente o potencia de RF.<br />
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En el contexto de las estaciones base, el número de ciclos de conmutación es de menos relevancia ya que la reconfiguracion ocurre muy raras veces. La habilidad de reconfigurar la estación base es una inversión protegida por los operadores de la red, sin embargo, podría suceder que una estación base sea configurada una vez, al momento de envío, y nunca más sea reconfigurada durante su vida. Normalmente suponemos que habrán dos reconfiguraciones por año, lo cual significaría 30 ciclos, suponiendo un vida de 15 años. De modo que 102 ciclos deberían ser suficientes. Sin embargo, aun si se supone que la reconfiguración es efectuada más a menudo, teniendo en cuenta la variación de tráfico durante el día, digamos 4 conmutaciones por día, entonces esto resultaría en 105 ciclos (4 reconfiguraciones por día x 365 días x 15 días). Tal número podría ser fácilmente satisfecho por los interruptores MEMS de hoy en día. Para comparar, un conmutador TX/RX en un microteléfono GSM requeriría de 1010 a 1011 ciclos.<br />
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Podría concluirse, por lo tanto, que para propósitos de reconfiguración, el número de ciclos de conmutación para aplicaciones de estaciones base es un parámetro menos crítico. Más aun, el voltaje de activación o la potencia de activación es menos crítica en las estaciones base ya que éstas tienen un suministro de potencia de la distribución de la planta eléctrica, y el ahorro en batería es un problema minúsculo comparado con los microteléfonos. Como se dijo previamente, la reconfiguración de una estación base ocurre raras veces y requeriría probablemente una sola reinicialización, de modo que el tiempo de conmutación no tiene relevancia.</div><div></div><div>MARGARISABEL VELASCO</div><div>CAF</div><div><a href="http://stadtaus.com_s08delossantos/">http://STADTAUS.com_S08delosSantos</a></div><div></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-75129456189920568002010-05-30T11:49:00.002-04:302010-05-30T14:13:15.472-04:30RF MEMS<div align="justify">RF MEMS<br />
Sandia designs, characterizes and delivers miniaturized, reliable RF MEMS components and systems such as filters, switches, and oscillators that provide differentiating capabilities to Sandia system groups impacting national security and nuclear weapons. diseños de Sandia, la caracteriza y la entrega en miniatura, fiable RF MEMS componentes y sistemas, como los filtros, conmutadores, osciladores y diferenciar las capacidades que ofrecen a grupos de sistemas que afectan la seguridad nacional de Sandia y armas nucleares. </div><div align="justify"><br />
Aluminum Nitride RF MEMS Resonators Nitruro de aluminio resonadores de MEMS de RF<br />
Sandia has developed an aluminum nitride (AlN) process for fabricating RF MEMS micro resonators at frequencies ranging from 1 MHz to 3 GHz. Sandia ha desarrollado un nitruro de aluminio (AlN) proceso de fabricación de MEMS de RF resonadores micro a frecuencias que van desde 1 MHz a 3 GHz. This process uses the same equipment and materials that were developed to fabricate FBARS (film bulk acoustic resonators), which are widely used to implement cellular phone duplexers and filters at 1.9 GHz. Este proceso utiliza el mismo equipo y materiales que fueron desarrollados para la fabricación de los FBAR (resonadores acústicos película a granel), que son ampliamente utilizados para aplicar duplexores de teléfonos celulares y los filtros de 1,9 GHz. Like FBARS, the piezoelectric transduction mechanism of these resonators allows the realization of low insertion loss filters. Al igual que los FBAR, el mecanismo de transducción piezoeléctrica de estos resonadores permite la realización de filtros de baja pérdida de inserción. Unlike FBARS, Sandia's AlN process allows resonators at any frequency between 1 MHz and 3 GHz to be fabricated on the same wafer because the resonant frequency is determined lithographically. A diferencia de los FBAR, el proceso de Sandia de AlN permite resonadores con una frecuencia entre 1 MHz y 3 GHz que se deberán fabricar en la misma oblea, porque la frecuencia de resonancia se determina litografía. The AlN resonator process also includes Sandia's unique molded tungsten (W) capabilities. El proceso también incluye resonador de AlN única de Sandia moldeado de tungsteno (W) capacidad. Incorporation of W into the AlN process eliminates the need for resonators that are suspended above the substrate by quarter-wave beams. La incorporación de W en el proceso de AlN elimina la necesidad de resonadores que se suspende sobre el sustrato por vigas de cuarto de onda. It is this technology that allows the scaling of AlN resonators into the GHz range without introducing spurious modes, reductions in quality factor (Q), and with acceptable power handling for both the transmit and receive paths in full-duplex radios. Es esta tecnología que permite la ampliación de los resonadores de AlN en el rango de GHz sin introducir modos espurios, la reducción de factor de calidad (Q), y con la potencia de manipulación aceptables tanto para la transmisión y recepción de caminos en las radios de dúplex completo. This technology is most suited for realizing resonators from 1 MHz to 3 GHz, with Q's approaching 5000, and impedances less than 300 Ohms. Esta tecnología es más adecuada para la realización de resonadores de 1 MHz a 3 GHz, con Q que se acerca 5000, y impedancias menos de 300 Ohms.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi_Aqxgk4cGPMt1uDVkmSL8l5bV9Btwz-reK5RRGM7J2iqSYI0ho6zAavFR5WFU9XGZqFswjmcWQ6Ca4nFo5QsEcpnIq_TBG_v9GX2FYNl_whpP-9DuzXs_WuWHEpElYPOs6Ydb7PmFvwA4/s1600/do66666666.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477096883125505826" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi_Aqxgk4cGPMt1uDVkmSL8l5bV9Btwz-reK5RRGM7J2iqSYI0ho6zAavFR5WFU9XGZqFswjmcWQ6Ca4nFo5QsEcpnIq_TBG_v9GX2FYNl_whpP-9DuzXs_WuWHEpElYPOs6Ydb7PmFvwA4/s320/do66666666.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 270px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 304px;" /></a><br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgZGF4jicmQ9TCN6LKxzws5sr0nRbqYpdSCTwEeiHvhYVnKC1IrEy-oekxNJUdmWfsa5qFDfJuFbLEatAbfpsRGltt6UrIDtie3JieT8_RJ_SrVHhZjRZr54SVYveg3uRBPyZdX8Gbu8U6S/s1600/DO7777777.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477097151397905490" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgZGF4jicmQ9TCN6LKxzws5sr0nRbqYpdSCTwEeiHvhYVnKC1IrEy-oekxNJUdmWfsa5qFDfJuFbLEatAbfpsRGltt6UrIDtie3JieT8_RJ_SrVHhZjRZr54SVYveg3uRBPyZdX8Gbu8U6S/s320/DO7777777.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 198px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Measured and Simulated Response of the Dual Mode Filter with Different Termination Impedances. Medidos y simulados de respuesta del filtro de doble modo de terminación con impedancias diferentes.<br />
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Narrow-gap Polysilicon RF MEMS Resonators Estrecho-brecha de MEMS de RF polisilicio Resonadores<br />
A polysilicon MEMS resonator process has been developed at Sandia for the fabrication of high-Q oscillator references and intermediate frequency (IF) filters. Un proceso de polisilicio resonador MEMS ha sido desarrollado en Sandia para la fabricación de referencias oscilador de alta-Q y de frecuencia intermedia (IF) filtros. This process can achieve electrode-to-resonator gaps less than 100 nm, which is needed to reduce the impedance of capacitively transduced devices. Este proceso puede alcanzar lagunas electrodo-resonador a menos de 100 nm, lo cual es necesario para reducir la impedancia de los dispositivos capacitivamente transducidas. While high frequency resonators can be implemented in this process, it is best suited for fabricating resonators below 200 MHz because the impedance levels are significantly lower at these frequencies. Mientras que los resonadores de alta frecuencia puede ser implementado en este proceso, es el más adecuado para la fabricación de resonadores debajo de 200 MHz, porque los niveles de impedancia son significativamente menores a estas frecuencias. Advantages of these polysilicon resonators when compared to microfabricated piezoelectric resonators include much higher Q (> 60,000), low drift, tunability, and low vibration sensitivity. Las ventajas de estos resonadores de polisilicio en comparación con microfabricated resonadores piezoeléctricos son mucho más alto Q (> 60.000), la deriva baja, posibilidad de ajuste, y la sensibilidad de baja vibración. These properties make polysilicon µresonators ideal for implementing miniature oscillators and IF filter banks for RF MEMS applications. Estas propiedades hacen μresonators polisilicio ideal para la aplicación de los osciladores en miniatura y si los bancos de filtros de RF MEMS aplicaciones.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgwwsnZJ8udg0wP73NdJSZTWYZMxz7PGiE4q0RvnzhlO406xzksQ9T2yYpIMw1XaulbxnK3h7gkFiwF2AhfztHIC-jzad003rw3lKuWDe8CHBWjdM47B3Pn6K7tlQ_zGwfidGpJgfTXDwhN/s1600/DO888888.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477097357007960930" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgwwsnZJ8udg0wP73NdJSZTWYZMxz7PGiE4q0RvnzhlO406xzksQ9T2yYpIMw1XaulbxnK3h7gkFiwF2AhfztHIC-jzad003rw3lKuWDe8CHBWjdM47B3Pn6K7tlQ_zGwfidGpJgfTXDwhN/s320/DO888888.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 167px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">52 MHz Lame' Mode PolySilicon RF MEMS Resonator. 52 MHz Lame 'polisilicio modo de MEMS de RF del resonador.<br />
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Ç<img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477097544255014274" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhqq5eBUjxP9j9W4lO1db1Am-dFQDkQlq0GS4fA5wZPC99snXvRYqjItu4bP4pD4ceHJFQIRJ9_u73PyNd_iU4Dsg2TrE06uyncvgtnx8WDkFnh05epbcCCbmQnnAEiacsH5VHt1o4cGEvM/s320/DO999999.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 196px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /><br />
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</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Measured Transmission of the Lame' Mode RF MEMS Resonator. Transmisión medidos de la Lame 'RF MEMS modo resonador.<br />
RF MEMS Reliability<br />
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MEMS de RF Fiabilidad<br />
Through measurement, characterization and analysis, we provide customer feedback to improve operation, performance and reliability of MEMS components, specifically RF switches. A través de la medición, caracterización y análisis, nos proporcione retroalimentación de los clientes para mejorar el funcionamiento, rendimiento y fiabilidad de los componentes MEMS de RF específicamente interruptores. We have testing capabilities at the DARPA standard for MEMS switches (RFMIP) of 10 GHz. Tenemos pruebas de capacidades en el estándar para los interruptores MEMS DARPA (RFMIP), de 10 gigahertz. We have conducted environmentally controlled studies of switch performance and lifetimes at temperatures ranging from -15C to 75C, including cycling. Hemos llevado a cabo estudios de ambiente controlado de la actuación del interruptor y tiempos de vida a temperaturas comprendidas entre-15C a 75C, incluido el ciclo. Through failure analysis, we have worked with our customers to enhance understanding of operation, mechanically and electrically. A través de análisis de fallas, hemos trabajado con nuestros clientes para mejorar la comprensión del funcionamiento, mecánica y eléctricamente. We have performed tests to understand contamination issues that have caused early failures. Hemos realizado pruebas para entender los problemas de contaminación que han causado los primeros fracasos. We are investigating functionality and performance of RF sensor applications to monitor corrosion and to predict critical component failures. Estamos investigando la funcionalidad y el rendimiento de las aplicaciones de sensor de RF para controlar la corrosión y para predecir fallos críticos de los componentes. By utilizing knowledge of MEMS and by providing unique measurement and characterization capabilities, we can be an integral part of any MEMS project. Al utilizar el conocimiento de MEMS y proporcionando capacidades exclusivas de medición y caracterización, que puede ser una parte integral de cualquier proyecto MEMS.</div><div align="justify">MARGARISABEL VELASCO</div><div align="justify">CAF</div><div align="justify"></div><div align="justify"><a href="http://www.mems.sandia.gov/about/rf-mems.html">http://www.mems.sandia.gov/about/rf-mems.html</a></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-34532963199072528192010-05-30T11:38:00.002-04:302010-05-30T14:12:58.806-04:30The RF MEMS<div align="justify"><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">The <b>RF </b></span><span class="google-src-text1"><b><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Microelectromechanical_systems&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhyayhZQxf2S4a5cRqfFVo3QD_QyA" title="Sistemas microelectromecánicos"><span lang="ES-VE"><span style="color: #669922;">MEMS</span></span></a></span></b> </span></span></div><div align="justify"></div><div align="justify"><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">acronym stands for radio frequency microelectromechanical system, and refers to components of which moving sub-millimeter-sized parts provide RF functionality.</span> El <b>RF MEMS</b> acrónimo de sistema de radio frecuencia microelectromecánicos, y se refiere a los componentes de los cuales en movimiento milímetros de tamaño partes-sub de proporcionar la funcionalidad de RF. <span class="google-src-text1">RF functionality can be implemented using a variety of RF technologies.</span> RF funcionalidad se puede implementar utilizando una variedad de tecnologías RF. <span class="google-src-text1">Besides RF MEMS technology, </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Ferrite_(magnet)&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhilEv9VZmSGAhFBci3L8UWofn1DYg" title="Ferrita (imán)"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">ferrite</span></strong></span></a></span> , </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Ferroelectric&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhNt-xpjd4MpzreV7bH-1VHKidgbQ" title="Ferroeléctricos"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">ferroelectric</span></strong></span></a></span> , </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/GaAs&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjPsTIK7UX27LYhBc8KnlbGLRaEcw" title="GaAs"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">GaAs</span></strong></span></a></span> , </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/GaN&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjrYgScGHoOsFCQc-HgNFWMPBEWmg" title="GaN"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">GaN</span></strong></span></a></span> , </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Indium_phosphide&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjU_ROQkgtpwEAtBiKbsWNtIaMqPQ" title="Fosfuro de indio"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">InP</span></strong></span></a></span> , </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/CMOS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhitcqkczDqoVMYmfz2uNJ5kb77luQ" title="CMOS"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">RF CMOS</span></strong></span></a></span> , </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/SiC&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhijM9TZFpmHX4hRHD6vRgsfFsYBoQ" title="Carburo de silicio"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">SiC</span></strong></span></a></span> , and </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/SiGe&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhpuUZm2HxvOEfcSX1QZy1qwU3jUQ" title="SiGe"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">SiGe</span></strong></span></a></span> technology are available to the RF designer.</span> Además de la tecnología MEMS de RF, de ferrita , ferroeléctricos , GaAs , GaN , InP , RF CMOS , carburo de silicio , y SiGe la tecnología están disponibles para el diseñador de RF. <span class="google-src-text1">Each of the RF technologies offers a distinct trade-off between cost, frequency, gain, large scale integration, lifetime, linearity, </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Noise_figure&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhGI-AxxQRVRCxRlHJV-dH_ne5Wjw" title="Factor de ruido"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">noise figure</span></strong></span></a></span> , packaging, power consumption, power handling, reliability, repeatability, ruggedness, size, supply voltage, switching time and weight.</span> Cada una de las tecnologías RF ofrece un claro trade-off entre el costo, la frecuencia, ganancia, integración a gran escala, toda la vida, la linealidad, la figura de ruido , el envasado, el consumo de energía, manejo de potencia, fiabilidad, repetibilidad, robustez, tamaño, tensión de alimentación, tiempo de conmutación de y el peso. </span></div><div align="justify"><br />
</div><div align="justify" style="text-align: justify;"><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">RF MEMS switches, switched capacitors and varactors, which can replace </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Field_effect_transistor&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjy6Yd14IjoK4fXBUIcnIouF0w0UA" title="Transistor de efecto de campo"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">field effect transistor</span></strong></span></a></span> (FET) switches and </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/PIN_diode&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhIYCTByPPMCt4s1wSfBwkJiSrpsA" title="Diodo PIN"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">PIN diodes</span></strong></span></a></span> , are classified by actuation method ( </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhkPRMUYwhozR36yozDfJQsdmbCag" title="Electrostático"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">electrostatic</span></strong></span></a></span> , electrothermal, magnetic, </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Piezoelectric&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgOSPEJLHtcb9_E8tnNiXHXZbwJMQ" title="Piezoeléctrico"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">piezoelectric</span></strong></span></a></span> ), by axis of deflection (laterally, vertically), by </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Circuit&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjYgDrz8fr1P-oqIz2RXanNfgbSOQ" title="Circuito"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">circuit</span></strong></span></a></span> configuration (series, shunt), by clamp configuration ( </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Cantilever&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhiE_my0f64ByuepqCVblBG8Yq0K_Q" title="Cantilever"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">cantilever</span></strong></span></a></span> , fixed-fixed beam), or by contact interface (capacitive, ohmic) </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-1"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 2 ]</span></strong></span></sup></a></span> .</span> RF MEMS interruptores, condensadores y Varactors cambiado, que puede sustituir transistor de efecto de campo (FET) interruptores y diodos PIN , se clasifican por el método de accionamiento ( electrostática , electrotérmico, magnético, piezoeléctricos ), por el eje de la desviación (lateral, vertical), por el circuito configuración (serie, shunt), según la configuración de fijación ( cantilever , haz fijo-fijo), o por contacto con la interfaz (capacitiva, óhmica) . <span class="google-src-text1">Electrostatically-actuated RF MEMS components offer low insertion loss and high isolation, high linearity, high power handling and high Q factor, do not consume power, but require a high supply voltage and </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Hermetic_seal&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgCTXs4QqxHYmUZNF-E8lBxFjwPxQ" title="Sello hermético"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">hermetic</span></strong></span></a></span><span lang="EN"> </span></span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Wafer_level_package&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhgpdp3yGx3iBIxbaGd-ZQN_BfBXQ" title="Wafer paquete de nivel"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">wafer level packaging</span></strong></span></a></span> (WLP) (anodic or glas frit wafer bonding) or single chip packaging (SCP) (thin film capping, </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_crystal_polymer&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgyjjB7q5tsjxYc1obOhU9lsfMd5Q" title="Polímero de cristal líquido"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">liquid crystal polymer</span></strong></span></a></span> (LCP) or </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Low_temperature_co-fired_ceramic&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjZXMh0mc9onFJ64JPmnJcT906pjg" title="Baja temperatura de co-encendido de cerámica"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">low temperature co-fired ceramic</span></strong></span></a></span> (LTCC) packaging).</span> Electrostáticamente accionada RF MEMS ofrecen componentes pérdida de inserción baja y el aislamiento de alta, alta linealidad, la manipulación de alta potencia y alto factor Q, no consume energía, pero requieren una tensión del sistema y hermético de envases nivel del wafer (WLP) (glas frita oblea o anódica vinculación) o chip de envases individuales (SCP) (película delgada de nivelación, de polímero de cristal líquido (LCP) o la temperatura que queman conjuntamente cerámica de baja (LTCC) embalaje). </span></div><div align="justify" style="text-align: justify;"><span style="font-family: 'Times New Roman';"></span><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">RF MEMS switches were pioneered by Hughes Research Laboratories, Malibu, CA </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-2"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 3 ]</span></strong></span></sup></a></span> , Raytheon, Dallas, TX </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-3"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 4 ]</span></strong></span></sup></a></span><span lang="EN"> </span></span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-4"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 5 ]</span></strong></span></sup></a></span> , and Rockwell Science, Thousand Oaks, CA </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-5"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 6 ]</span></strong></span></sup></a></span> , during the nineties.</span> RF MEMS se cambia por primera vez por Hughes Research Laboratories, Malibu, CA, Raytheon, Dallas, TX, y Ciencia Rockwell, Thousand Oaks, CA durante los años noventa. <span class="google-src-text1">The component shown in Fig.</span> El componente se muestra en la figura. <span class="google-src-text1">1, is a center-pulled capacitive fixed-fixed beam RF MEMS switch, developed and patented by Raytheon in 1994.</span> 1, es un centro-sacó capacitiva haz fijo-fijo el interruptor RF MEMS, desarrollada y patentada por Raytheon en 1994. <span class="google-src-text1">A capacitive fixed-fixed beam RF MEMS switch is in essence a micro-machined capacitor with a moving top electrode - ie the beam.</span> Un haz de capacitiva fijo-fijo RF MEMS interruptor es en esencia un condensador de micro-mecanizado con un electrodo en movimiento arriba - </span><br />
</div><div align="justify" class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477091158484413218" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgHtlbeK89huUQOKSNFy2f-xPKopuUjIFFBqAesK1LzYUXZuDcJd187wQ7OkXZyYMaYp-HDOmlMzlouw0Wrhsa9hz72lRMLtJk7fPvlFYv0tnlV2NwGJr4XQCuy7WVJGvQzZXAMAOyha8rE/s320/domingo+1.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 108px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></div><div align="justify" style="text-align: justify;"><br />
</div><div align="justify" class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><br />
</div><div align="justify" class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><br />
</div><div align="justify" class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><br />
</div><div align="justify" class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><span style="font-family: Calibri;"><span class="google-src-text1"><b>Fig.</b></span> <b>La figura.</b> <span class="google-src-text1"><b>1</b> : The capacitive fixed-fixed beam RF MEMS switch</span> <b>1:</b> El capacitivo fija haz fijo de MEMS de RF switch </span></div><div align="justify" style="text-align: justify;"><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">From an </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Electromechanical&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhiQPpyYZ2Hgo_FYYKtRIwWij3Zh7A" title="Electromecánica"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">electromechanical</span></strong></span></a></span> perspective, the components behave like a mass-spring system, actuated by an </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic_force&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjYBOOKlHCWqqYnflHHa8K1BmFZzA" title="Fuerza electrostática"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">electrostatic force</span></strong></span></a></span> .</span> Desde un electromecánicos perspectiva, los componentes se comportan como un sistema de masa-resorte, accionado por una fuerza electrostática . <span class="google-src-text1">The </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Spring_constant&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgRxUQ3CcBJmhoYQ917-4ZV0-G09w" title="Spring la constante"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">spring constant</span></strong></span></a></span> is a function of the dimensions of the beam, of the </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Young" title="el módulo de Young"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">Young's modulus</span></strong></span></a></span> , of the </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Residual_stress&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgn-93CGMtCJS_i7UPQb6uz-SgFWQ" title="De tensiones residuales"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">residual stress</span></strong></span></a></span> and of the </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Poisson_ratio&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhj0lDY4WsxkMwVe3KooJusUvLVvZQ" title="Poisson relación"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">Poisson ratio</span></strong></span></a></span> of its material.</span> La constante del resorte es una función de las dimensiones de la viga, de la del módulo de Young , de la tensión residual y del coeficiente de Poisson de su material. <span class="google-src-text1">The electrostatic force is a function of the capacitance and the bias voltage.</span> La fuerza electrostática es una función de la capacitancia y la tensión de polarización. <span class="google-src-text1">Knowledge of spring constant and mass allows for calculation of the pull-in voltage, which is the bias voltage necessary to pull-in the beam, and of the switching time.</span> El conocimiento de la constante elástica y masa permite calcular la retirada de la tensión, que es la tensión de polarización necesaria para tirar en la viga, y del tiempo de conexión. </span></div><div align="justify" style="text-align: justify;"><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">From an RF perspective, the components behave like a series RLC circuit with negligible resistance and inductance.</span> Desde una perspectiva de RF, los componentes se comportan como un circuito en serie RLC con resistencia despreciable y la inductancia. <span class="google-src-text1">The up- and down-state capacitance are in the order of 50 fF and 1.2 pF, which are functional values for </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Millimeter-wave&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhiHQxwKt60WyIBS4eQ_ppCdBzBtNg" title="Ondas milimétricas"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">millimeter-wave</span></strong></span></a></span> circuit design.</span> El de arriba a abajo el estado de la capacitancia son del orden de 50 FF y 1,2 pF, que son los valores funcionales de ondas milimétricas diseño de circuitos. <span class="google-src-text1">Switches typically have a capacitance ratio of 30 or higher, while switched capacitors and varactors have a capacitance ratio of about 1.2 to 10.</span> Interruptores normalmente tienen una relación de capacitancia de 30 o más, mientras que los condensadores y cambió Varactors tienen una relación de capacidad de alrededor de 1,2 a 10. <span class="google-src-text1">The loaded Q factor is between 20 and 50 in the X-, Ku- and Ka-band.</span> El factor Q carga es de entre 20 y 50 en el X, Ku y banda Ka. </span></div><div align="justify" style="text-align: justify;"><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">RF MEMS switched capacitors are capacitive fixed-fixed beam switches with a low capacitance ratio.</span> RF MEMS cambió condensadores son interruptores capacitivos de haz fijo-fijo con una relación de baja capacidad. <span class="google-src-text1">RF MEMS varactors are capacitive fixed-fixed beam switches which are biased below pull-in voltage.</span> RF MEMS capacitivos Varactors interruptores haz fijo-fijo, que están sesgadas por debajo de pull-in de tensión. <span class="google-src-text1">Other examples of RF MEMS switches are ohmic cantilever switches, and capacitive single pole N throw (SPNT) switches based on the axial gap wobble motor </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-6"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 7 ]</span></strong></span></sup></a></span> .</span> Otros ejemplos de interruptores RF MEMS óhmicos interruptores voladizo, y capacitiva único polo N tiro (SPNT) conmutadores basados en axiales bamboleo brecha motor . </span><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1"></span><span class="mw-headline"><span style="display: none;">Microfabrication</span></span>microfabricación </span></div><div align="justify" style="text-align: justify;"><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">An RF MEMS fabrication process allows for integration of SiCr or TaN </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Thin_film&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjUEA08jJFyIe1bJlP4PPmrFQNTVA" title="de película delgada"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">thin film</span></strong></span></a></span> resistors (TFR), metal-air-metal (MAM) capacitors, metal-insulator-metal (MIM) capacitors, and RF MEMS components.</span> Un proceso de fabricación de MEMS de RF permite la integración de SiCr o tan delgada película de resistencias (TGF), metal-aire-metal (MAM) condensadores, metal-aislante-metal (MIM), condensadores y componentes de RF MEMS. <span class="google-src-text1">An RF MEMS fabrication process can be realized on a variety of wafers: </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Fused_silica&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjF-GZJ7VenCD254L_wcwEmRRxsbA" title="Sílice fundida"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">fused silica</span></strong></span></a></span> ( </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quartz&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhiCXdGxOkvG9C0sa24CSj0sFs3dmw" title="Cuarzo"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">quartz</span></strong></span></a></span> ), borosilicate glass, LCP, </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Sapphire&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhiUSCuVVp_JdqR_Vgaumzs5e_IJJA" title="Zafiro"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">sapphire</span></strong></span></a></span> , and </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Passivation&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhdObwWgQjzAjUy53Ko10WCKJhmjg" title="Pasivación"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">passivated</span></strong></span></a></span><span lang="EN"> </span></span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgN2TNcNREDU4AUmln1FIIOIw6_1g" title="Silicio"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">silicon</span></strong></span></a></span> and </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Compound_semiconductor&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhh23_6O9gUlqw_Cs7T_f4Pg9shESw" title="semiconductores compuestos"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">III-V compound semiconducting</span></strong></span></a></span> wafers.</span> Un proceso de fabricación de MEMS de RF se puede realizar en una variedad de obleas: sílice fundida ( cuarzo ), vidrio borosilicato, LCP, zafiro y pasivado de silicio y compuestos III-V semiconductores obleas. <span class="google-src-text1">As shown in Fig.</span> Como se muestra en la figura. <span class="google-src-text1">2, RF MEMS components can be fabricated in class 100 </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Clean_rooms&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhh0wiQEdyGYJMslX8v7t7AUd8mcXg" title="Salas limpias"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">clean rooms</span></strong></span></a></span> using 6 to 8 </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_lithography&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgXEWasVNf1auEl86XKBOvV8VCMvw" title="Litografía óptica"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">optical lithography</span></strong></span></a></span> steps with a 5 </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN">μ</span>m contact alignment error, whereas state-of-the-art </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Monolithic_microwave_integrated_circuit&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgkJtlSUmImFUHRzsfTMTnm1KuNVw" title="Monolítico del circuito integrado de microondas"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">monolithic microwave integrated circuit</span></strong></span></a></span> (MMIC) and </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_Frequency_Integrated_Circuit&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhucsoNhJ8TPEpNNe6e8Alg10rYsw" title="Circuito Radio Frecuencia Integrado"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">radio frequency integrated circuit</span></strong></span></a></span> (RFIC) fabrication processes require 13 to 25 lithography steps.</span> 2, RF MEMS componentes pueden ser fabricados en la clase 100 habitaciones limpias con 6 a 8 litografía óptica pasos con un error de alineación micras de contacto 5, mientras que el estado de la técnica circuito integrado monolítico de microondas (MMIC) y la frecuencia de radio de circuito integrado (RFIC ) requieren procesos de fabricación de 13 a 25 pasos de litografía. <span class="google-src-text1">The essential </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Microfabrication&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhizEnmPdZgj-pC2iEyAu85AnLLwNw" title="Microfabricación"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">microfabrication</span></strong></span></a></span> steps are:</span> Lo esencial de microfabricación pasos son: </span></div><div align="justify" class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477091329663627858" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiQ0VzzY0AFpf3BsEpINkNVf8cG1JhWvWTK5AkBdlY_6plYtomW_oMxoJ2W1_zT2FFcfrtjNhnPuhMTRXDOtybefPi-o544ztvipsaWNQAan-ELgOiebT5Wjb2AhAWKszYOS5T25qOL7m4n/s320/do22222.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 192px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></div><div align="justify"><br />
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</div><div align="justify" class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><span style="font-family: Calibri;"><span class="google-src-text1"><b>Fig.</b></span> <b>La figura.</b> <span class="google-src-text1"><b>2</b> : RF MEMS fabrication process</span> <b>2:</b> RF proceso de fabricación de MEMS </span></div><div align="justify"><span style="font-family: Calibri;"><span class="google-src-text1">Deposition of the bias lines (Fig. 2, step 3)</span> La deposición de las líneas de polarización (Fig. 2, paso 3) </span><br />
<span style="font-family: Calibri;"><span class="google-src-text1">Deposition of the electrode layer (Fig. 2, step 4)</span> Formación de la capa del electrodo (fig. 2, paso 4) </span><br />
<span style="font-family: Calibri;"><span class="google-src-text1">Deposition of the dielectric layer (Fig. 2, step 5)</span> Formación de la capa dieléctrica (Fig. 2, paso 5) </span><br />
<span style="font-family: Calibri;"><span class="google-src-text1">Deposition of the sacrificial spacer (Fig. 2, step 6)</span> Deposición del espaciador de sacrificio (fig. 2, paso 6) </span><br />
<span style="font-family: Calibri;"><span class="google-src-text1">Deposition of seed layer and subsequent electroplating (Fig. 2, step 7)</span> El depósito de la capa de semilla y galvanización posterior (Fig. 2, paso 7) </span><br />
<span style="font-family: Calibri;"><span class="google-src-text1">Beam definition, release and </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Critical_point_drying&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgO6WMZWlCqxGF-s2ZvOHPmCTOyUw" title="Punto crítico de secado"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">critical point drying</span></strong></span></a></span> (Fig. 2, step 8)</span> definición del haz, la liberación y punto crítico de secado (Fig. 2, el paso 8) </span></div><div><br />
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<span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">RF MEMS fabrication processes, unlike barium strontium titanate (BST) or </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Lead_zirconate_titanate&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhi4Y18QuvDaMpdwmZIK9Gmdl7pHJw" title="titanato zirconato de plomo"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">lead zirconate titanate</span></strong></span></a></span> (PZT) ferroelectric and MMIC fabrication processes, do not require </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_beam_lithography&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhr9qWiw4zDEU_fyBbRnJVxLZ6wmA" title="Litografía por haz de electrones"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">electron beam lithography</span></strong></span></a></span> , </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_beam_epitaxy&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhil_rngDyXREjz0uAGUqxvuUlgkHg" title="Epitaxia de haz molecular"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">molecular beam epitaxy</span></strong></span></a></span> (MBE), or </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Metal_organic_chemical_vapor_deposition&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhiPj518BTR-hGEeJsDAB8eSJkcLuQ" title="Químico metálico-orgánico de deposición de vapor"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">metal organic chemical vapor deposition</span></strong></span></a></span> (MOCVD).</span> RF MEMS procesos de fabricación, a diferencia de estroncio titanato de bario (BST) o zirconato titanato de plomo (PZT) ferroeléctricos y procesos de fabricación MMIC, no requieren de haz de electrones de litografía , epitaxia de haces moleculares (MBE), o de metal orgánicos deposición química de vapor (MOCVD). <span class="google-src-text1">With the exception of the removal of the sacrificial spacer, the fabrication steps are compatible with a CMOS fabrication process.</span> Con la excepción de la eliminación del espaciador de sacrificio, los pasos de fabricación son compatibles con un proceso de fabricación CMOS. </span></div><div><br />
<span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="mw-headline"><span style="display: none;">Applications</span></span>Aplicaciones </span></div><div><br />
<span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">Applications of RF MEMS resonators and switches include oscillators and routing networks.</span> Aplicaciones de RF MEMS resonadores y los interruptores son osciladores y las redes de enrutamiento. <span class="google-src-text1">RF MEMS components are also applied in radar sensors ( </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Passive_electronically_scanned_array&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhj6s294u_3HxuFeCJFyN1PVA3g3TA" title="Lectura óptica pasiva matriz"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">passive electronically scanned (sub)arrays</span></strong></span></a></span> and T/R modules) and </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Software-defined_radio&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhiZJo38RaHRgnS-0eKi3fR62YTppg" title="radio definido por software"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">software-defined radio</span></strong></span></a></span> (reconfigurable </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Antennas&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjmwjCgejJ2LRHZ_AtHeLL2IkoSpw" title="Antenas"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">antennas</span></strong></span></a></span> , tunable </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Band-pass_filter&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjhmuRMOHachadSj3gH2RR3QNa7YA" title="De paso de banda del filtro"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">band-pass filters</span></strong></span></a></span> ).</span> RF MEMS componentes se aplican también en los sensores de radar ( para lectura óptica pasiva (sub) conjuntos y módulos T / R) y de radio definida por software (reconfigurable antenas , sintonizables filtros pasa-banda ). </span></div><div><br />
<span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Polarization_(waves)&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjs4fo9lc98fV5vf4qaoHzXoBCiOg" title="Polarización (ondas)"><span lang="ES-VE"><span style="font-family: 'Times New Roman';"><strong><span style="color: #669922;">Polarization</span></strong></span></span></a></span><span style="font-family: 'Times New Roman';"> and </span></span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_pattern&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhiSPEk8cbHia9wiSdHx5iVDFPsMxg" title="Patrón de radiación"><span lang="ES-VE"><span style="font-family: 'Times New Roman';"><strong><span style="color: #669922;">radiation pattern</span></strong></span></span></a></span><span style="font-family: 'Times New Roman';"> reconfigurability, and frequency tunability, are usually achieved by incorporation of lumped components based on III-V semiconductor technology, such as single pole single throw ( </span></span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Switch&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjXAvxjixCGBy7Bf8YZGRigUfpSKw#Contact_arrangements" title="Interruptor"><span lang="ES-VE"><span style="font-family: 'Times New Roman';"><strong><span style="color: #669922;">SPST</span></strong></span></span></a></span><span style="font-family: 'Times New Roman';"> ) switches or varactor diodes.</span></span><span style="font-family: 'Times New Roman';"> Polarización y patrón de radiación reconfigurabilidad, y posibilidad de ajuste de frecuencia, se alcanzan habitualmente por la incorporación de componentes agrupados sobre la base de III-V tecnología de semiconductores, como el único polo solo tiro ( SPST ) conmutadores o diodos varactor. <span class="google-src-text1">However, these components can be readily replaced by RF MEMS switches and varactors in order to take advantage of the low insertion loss and high Q factor offered by RF MEMS technology.</span> Sin embargo, estos componentes pueden ser sustituidos fácilmente por interruptores RF MEMS y Varactors con el fin de aprovechar la pérdida de inserción baja y alto factor Q que ofrece la tecnología MEMS de RF. <span class="google-src-text1">In addition, RF MEMS components can be integrated monolithically on low-loss dielectric substrates, such as borosilicate glass, fused silica or LCP, whereas III-V semiconducting substrates are generally lossy and have a high dielectric constant.</span> Además, los componentes de RF MEMS se pueden integrar monolíticamente en bajas pérdidas dieléctricas sustratos, como el vidrio borosilicato, sílice fundida o LCP, mientras que los semiconductores III-V sustratos son por lo general con pérdida y tienen una alta constante dieléctrica. <span class="google-src-text1">A low loss tangent and low dielectric constant are of importance for the efficiency and the bandwidth of the antenna.</span> Una pérdida de baja constante dieléctrica baja tangente y son de importancia para la eficiencia y el ancho de banda de la antena. </span></div><div><br />
<span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">The prior art includes an RF MEMS frequency tunable fractal antenna for the 0.1–6 GHz frequency range </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-7"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 8 ]</span></strong></span></sup></a></span> , and the actual integration of RF-MEMS on a self-similar Sierpinski gasket antenna to increase its number of resonant frequencies, extending its range to 5GHz, 14GHz and 30GHz </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-8"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 9 ]</span></strong></span></sup></a></span> , </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-9"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 10 ]</span></strong></span></sup></a></span> , an RF MEMS radiation pattern recon</span><span class="google-src-text1"><span lang="EN">fi</span>gurable spiral antenna for 6 and 10 GHz </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-10"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 11 ]</span></strong></span></sup></a></span> , an RF MEMS radiation pattern recon</span><span class="google-src-text1"><span lang="EN">fi</span>gurable spiral antenna for the 6–7 GHz frequency band based on packaged Radant MEMS SPST-RMSW100 switches </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-11"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 12 ]</span></strong></span></sup></a></span> , an RF MEMS multiband Sierpinski fractal antenna, again with integrated RF MEMS switches, functioning at different bands from 2.4 to 18 GHz </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-12"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 13 ]</span></strong></span></sup></a></span> , and a 2-bit Ka-band RF MEMS frequency tunable slot antenna </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-13"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 14 ]</span></strong></span></sup></a></span> .</span> El estado de la técnica incluye una frecuencia RF MEMS antena fractal sintonizable para la frecuencia de 0.1-6 GHz , y la integración real de RF-MEMS en un empaque similar Sierpinski antena propia para aumentar el número de sus frecuencias de resonancia, ampliando su gama de 5 GHz, 14GHz y 30GHz un patrón de radiación de MEMS de RF de la antena en espiral reconfigurable para 6 y 10 GHz , un patrón de radiación de MEMS de RF de la antena en espiral reconfigurable para la frecuencia de banda 6.7 GHz basado en paquetes Radant MEMS RMSW100 interruptores SPST , un MEMS de RF multibanda antena fractal de Sierpinski, de nuevo con interruptores MEMS de RF integrados, funcionando en diferentes bandas de 2,4 a 18 GHz , y un 2-bits en banda Ka de frecuencias RF MEMS sintonizables ranura de la antena. </span></div><div><br />
<span style="font-size: 100%;"><span style="font-family: Cambria;"><span style="color: #4f81bd;"><span class="mw-headline"><span style="display: none;">Filters</span></span>Filtros </span></span></span></div><div><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">RF bandpass filters are used to increase out-of-band rejection, if the antenna fails to provide sufficient selectivity.</span> filtros de paso de banda de RF se utilizan para aumentar el rechazo fuera de banda, si la antena no presenta selectividad suficiente. <span class="google-src-text1">Out-of-band rejection eases the </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_range&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhiJR0AyiDwpbDMb4Vg9Xqd73FBbag" title="Rango dinámico"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">dynamic range</span></strong></span></a></span> requirement of </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Low_noise_amplifier&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgSA6pirm_aunwsxxBs3mWx0v_jPg" title="Bajo el ruido del amplificador"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">low noise amplifier</span></strong></span></a></span> LNA and </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Mixer&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgMdmWU51dNhi5FWqsB6s7KBMLTVA" title="Mezclador"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">mixer</span></strong></span></a></span> in the light of </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Interference_(communication)&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhjdFmrb6_JKPtaWW1iBNV7iovtiCw" title="La interferencia (de comunicación)"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">interference</span></strong></span></a></span> .</span> Fuera de la banda de rechazo facilita el rango dinámico requisito de la baja del amplificador del ruido LNA y mezclador a la luz de la interferencia. <span class="google-src-text1">Off-chip RF bandpass filters based on lumped bulk acoustic wave (BAW), </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Ceramic&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhP3cGpnMgI2ZLUFVHRyLtgqWYNXw" title="Cerámico"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">ceramic</span></strong></span></a></span> , </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Surface_acoustic_wave&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhieP6b68pMqr-B4Q2jf2qVap4Hk4A" title="De superficie de onda acústica"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">surface acoustic wave</span></strong></span></a></span> (SAW), quartz crystal, and </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Thin_film_bulk_acoustic_resonator&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgePX46abt1rmlISZQpESNcnQOmAA" title="Thin film grueso resonador acústico"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">thin film bulk acoustic resonator</span></strong></span></a></span> (FBAR) resonators have superseded distributed RF bandpass filters based on </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_line&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhdJ7kHKL7IDnv55asI7KDDxvq7_A" title="Línea de transmisión"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">transmission line</span></strong></span></a></span> resonators, printed on substrates with low loss tangent, or based on waveguide cavities.</span> chip de radiofrecuencia de paso de banda-Off filtros basados en ondas acústicas agrupan a granel (BAW), cerámica , onda acústica de superficie (SAW), cristal de cuarzo, y grueso de capa fina resonadores acústicos (FBAR) han sustituido a los resonadores distribuidos RF filtros de paso de banda basado en línea de transmisión de resonadores, impresos en substratos con baja pérdida tangente, o basado en cavidades de guía de ondas. <span class="google-src-text1">RF MEMS resonators offer the potential of on-chip integration of high-Q resonators and low-loss bandpass filters.</span> RF MEMS resonadores ofrecen la posibilidad de integración en el chip de los resonadores de alto-Q y los filtros de paso de banda de baja pérdida. <span class="google-src-text1">The Q factor of RF MEMS resonators is in the order of 1000-1000 </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-14"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 15 ]</span></strong></span></sup></a></span> .</span> El factor Q de RF MEMS es resonadores en el orden de 1000-1000 </span></div><div><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">Tunable RF bandpass filters offer a significant size reduction over switched RF bandpass filter banks.</span> Sintonizables filtros de paso de banda de RF ofrecen una reducción significativa en el tamaño de conmutación RF bancos de filtros de paso de banda. <span class="google-src-text1">They can be implemented using III-V semiconducting varactors, BST or PZT ferroelectric and RF MEMS switches, switched capacitors and varactors, and </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Yttrium_iron_garnet&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhgHW0JSl3VHFr0lWlfEPV1Td4dxgA" title="Itrio granates de hierro"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">yttrium iron garnet</span></strong></span></a></span> (YIG) ferrites.</span> Pueden ser implementados usando semiconductores III-V Varactors, BST o ferroeléctricas de PZT y MEMS conmutadores de RF, condensadores y cambió Varactors y hierro granate de itrio (YIG) ferritas. <span class="google-src-text1">RF MEMS technology offers the tunable filter designer a compelling trade-off between insertion loss, linearity, power consumption, power handling, size, and switching time </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhibRb145qz_AB8djiD_iMdq7HJ0YA#cite_note-15"><sup><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">[ 16 ]</span></strong></span></sup></a></span> .</span> La tecnología MEMS de RF ofrece al diseñador un filtro sintonizable convincente equilibrio entre la pérdida de inserción, la linealidad, el consumo de energía, manejo de la potencia, tamaño y tiempo de conmutación. </span></div><div><br />
<span style="font-size: 100%;"><span style="font-family: Cambria;"><span style="color: #4f81bd;"><span class="mw-headline"><span style="display: none;">Phase shifters</span></span>Fase <span class="editsection">Mandos</span> </span></span></span></div><div><span style="font-size: 100%;"><span style="font-family: Cambria;"><span style="color: #4f81bd;"></span></span></span><span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">RF MEMS phase shifters have enabled wide-angle passive electronically scanned arrays, such as lenses, reflect arrays, subarrays and switched beamforming networks, with high </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Effective_isotropically_radiated_power&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhj6TIS62eFLjq5fy3FkcUa0vjaGEQ" title="Potencia radiada efectiva"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">effective isotropically radiated power</span></strong></span></a></span> (EIRP), also referred to as the power-aperture product, and high G <sub>r</sub> /T.</span> RF MEMS desfasadores han permitido a gran angular pasiva de lectura automática, matrices, tales como lentes, reflejan las matrices, y cambió la formación de haz subarreglos redes, con alta potencia radiada efectiva (PIRE), también conocida como la apertura de energía del producto y de alta G <sub>R</sub> / T. <span class="google-src-text1">EIRP is the product of the transmit gain, G <sub>t</sub> , and the transmit power, P <sub>t</sub> .</span> PIRE es el producto de la transmisión de ganancia, G <sub>t,</sub> y la potencia de transmisión, <sub>t</sub> P. <span class="google-src-text1">G <sub>r</sub> /T is the quotient of the receive gain and the antenna noise temperature.</span> <sub>r</sub> G / T es el cociente entre la ganancia de recepción y la temperatura de ruido de la antena. <span class="google-src-text1">A high EIRP and G <sub>r</sub> /T are a prerequisite for long-range detection.</span> Una alta PIRE y <sub>r</sub> G / T son un requisito previo para la detección de largo alcance. <span class="google-src-text1">The EIRP and G <sub>r</sub> /T are a function of the number of antenna elements per subarray and of the maximum scanning angle.</span> La EIRP y <sub>r</sub> G / T son una función del número de elementos de la antena por subarreglo y del ángulo máximo de escaneo. <span class="google-src-text1">The number of antenna elements per subarray should be chosen to optimize the EIRP or the EIRP x G <sub>r</sub> /T product, as shown in Fig.</span> El número de elementos de la antena por subarreglo deben ser seleccionados para optimizar el PIRE o el G x <sub>r</sub> PIRE / t de producto, como se muestra en la figura. <span class="google-src-text1">3 and Fig.</span> <span lang="EN">3 y la figura. <span class="google-src-text1">4.</span> 4. </span></span></div><div><br />
<div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><span style="font-family: Calibri;"><span lang="EN"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477091544685926674" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhmZnGZsfhI5SoiJ4OjxahPfQAo04z-Fx5C0Kvi5s8E5G0p2SDfpI9gxSmzMWR55p3VyAgyVKhfgCzCbVPxoAAmfaeuiMi6yH1OhyphenhyphenAF2339JDhBNIZc8hIWKVu1OnWzRjcOepoHBYTNZbk5/s320/do3333.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 131px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></span></span></div><br />
<br />
<div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><br />
</div><br />
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</div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><br />
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</div><div><span style="font-family: Calibri;"><span class="google-src-text1"><b>Fig.</b></span> <b>La figura.</b> <span class="google-src-text1"><b>3</b> : Radar sensor sensitivity: EIRP x G <sub>r</sub> /T</span> <b>3:</b> la sensibilidad del sensor de radar: PIRE x <sub>r</sub> G / T </span></div><div><br />
<span style="font-family: 'Times New Roman';"><span class="google-src-text1">Passive subarrays based on RF MEMS phase shifters may be used to lower the amount of T/R modules in an </span><span class="google-src-text1"><span lang="EN"><a href="http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Active_electronically_scanned_array&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3DRF%2BMEMS%2BCircuit%2BDesign%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.co.ve&usg=ALkJrhhfevUzO4xgX_WTGkztfSLc399xMQ" title="Active lectura óptica matriz"><span lang="ES-VE"><strong><span style="color: #669922;">active electronically scanned array</span></strong></span></a></span> .</span> Pasivo subarreglos basados en MEMS de RF desfasadores se puede utilizar para reducir la cantidad de módulos T / R en una matriz de lectura óptica activa . <span class="google-src-text1">The statement is illustrated with examples in Fig.</span> La declaración se ilustra con ejemplos en la figura. <span class="google-src-text1">3: assume a one-by-eight passive subarray is used for transmit as well as receive, with following characteristics: f = 38 GHz, G <sub>r</sub> = G <sub>t</sub> = 10 dBi, BW = 2 GHz, P <sub>t</sub> = 4 W. The low loss (6.75 ps/dB) and good power handling (500 mW) of the RF MEMS phase shifters allow an EIRP of 40 W and a G <sub>r</sub> /T of 0.036 1/K.</span> 3: asumir una-por-ocho pasiva subarreglo una se utiliza para transmitir y recibir, con las siguientes características: f = 38 GHz, <sub>r</sub> = G <sub>t</sub> G = 10 dBi, AB = 2 GHz, P <sub>t</sub> = 4 W. El de baja pérdida (6,75 ps / dB) y manejo de la potencia buena (500 mW) de la fase de MEMS de RF desplazadores permiten una PIRE de 40 W y un <sub>r</sub> G / T, de 0.036 1 / K. <span class="google-src-text1">The number of antenna elements per subarray should be chosen in order to optimize the EIRP or the EIRP x G <sub>r</sub> /T product, as shown in Fig.</span> El número de elementos de la antena por subarreglo debe ser elegido con el fin de optimizar el PIRE o el G x <sub>r</sub> PIRE / t de producto, como se muestra en la figura. <span class="google-src-text1">3 and Fig.</span> 3 y la figura. <span class="google-src-text1">4.</span> 4. <span class="google-src-text1">The radar range equation can be used to calculate the maximum range for which targets can be detected with 10 dB of SNR at the input of the receiver.</span> La ecuación de radar puede ser utilizado para calcular el alcance máximo para que los objetivos se pueden detectar con 10 dB de relación señal ruido en la entrada del receptor. </span></div><div><br />
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<img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477091775065815170" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgohcDrMnAoMOFm9dO2UQy9kcsVX0LeVdVdEAkopQ62EUCVquDH6RUKU-JcDYVpQHsyW-LqzUFsgvJ1aIxQj5wVzz1xpq8NEaPimWRD8jnwZ02TWoL8qWodpiduhAwVGENSm2AX8FetpckH/s320/444444do.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 183px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 248px;" /><br />
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</div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"></div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"></div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"></div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><span style="font-family: Calibri;"><span class="google-src-text1"><b>Fig.</b></span> <b>La figura.</b> <span class="google-src-text1"><b>4</b> : EIRP versus number of antenna elements in a passive subarray.</span> <b>4:</b> pire en función del número de elementos de la antena en una submatriz pasiva. </span></div><div><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5477091973819484482" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhKM3-KeA2_CgHknSTYTzZzPcB-ur6dH8yUYlQ89cnE31s8G877gncSquQCPwYFXHTcJ_xD1Gkh6lDIcDZTOIp9eOudFu4Ud7u-5Xko6vn1qr8DraQv5ZtnZajuTRlo7C-OO2p_FR__GGIF/s320/do555555555.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 164px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 244px;" /><br />
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</div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"></div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"></div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"></div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"></div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><span style="font-family: Calibri;"><span class="google-src-text1"><b>Fig.</b></span> <b>La figura.</b> <span class="google-src-text1"><b>5</b> : EIRP x G <sub>r</sub> /T versus number of antenna elements in a passive subarray.</span> <b>5:</b> PIRE x <sub>r</sub> G / T en función del número de elementos de la antena en una submatriz pasiva</span></div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><span style="font-family: Calibri;">MARGARISABEL VELASCO</span></div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><span style="font-family: Calibri;">CAF</span></div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;"><span style="font-family: Calibri;"><a href="http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS">http://en.wikipedia.org/wiki/RF_MEMS</a></span></div><div><br />
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</div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-82050647428562367622010-05-30T11:03:00.002-04:302010-05-30T14:12:37.187-04:30Tecnología de Transitions y las propiedades de los materiales comparativos PCB para microondas para uso comercial y de alta velocidad de aplicaciones digitales<div class="post-body entry-content"><div align="justify"><strong>Tecnología de Transitions y las propiedades de los materiales comparativos PCB para microondas para uso comercial y de alta velocidad de aplicaciones digitales</strong> </div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Microwave printed circuit boards have traditionally been limited to microstrip and stripline designs. Microondas tarjetas de circuitos impresos han sido tradicionalmente limitada a microstrip y diseños línea TEM con placas. The traditional dielectric substrates used were GP, GR (random fiber reinforced), and GY, GX, and GT (woven reinforced). El dieléctrico sustratos utilizados fueron GP tradicionales, recursos genéticos (fibra reforzada al azar), y RG, GX, y GT (tejido reforzado). All of these materials a based on polytetrafluoroethylene (PTFE or Teflon®) resin chemestry. Todos estos materiales sobre la base de un politetrafluoroetileno (PTFE o Teflón ®) química de la resina. These substrates were engineered to provide the optimum electrical desires, primaly in the form of very low dissipation factors for good loss performance. Estos sustratos fueron diseñados para proporcionar los deseos eléctrico óptimo, primaly en forma de disipación de factores muy poco para el buen rendimiento de la pérdida. Regrettably, along with the good loss performance, came poor mechanical and thermal stability due to the very high concentration of PTFE resin. Lamentablemente, junto con la pérdida de rendimiento bueno, llegó la estabilidad mecánica y térmica pobres debido a la alta concentración muy de resina de PTFE. The woven structure of the GY and GX materials offered some mechanical advantages over the GP and GR systems, but usage in complex designs (particularly multilayer designs) was limited by poor mechanical and thermal stability. La estructura de rejilla de RG y materiales GX ofrece algunas ventajas mecánicas sobre el GP y los sistemas de recursos genéticos, pero en complejos (especialmente los diseños de varias capas diseños de uso) se vio limitado por la estabilidad mecánica y térmica pobres. </div><div align="justify"><br />
Complex, high density, multi-layer digital circuit boards have been manufactured for years with technology transitions toward smaller plated- through-holes, thinner dielectrics, finer lines/ spaces, and higher layer counts. Digital substrates have kept pace with these developments by transitioning to higher temperature resins to provide better plated-through-holes reliability, and more consistent thickness and dielectric constant control for controlled impedance.Complejo de alta densidad, multi-capa de placas de circuitos digitales se han fabricado durante años con las transiciones de tecnología hacia el pequeño plateado-a través de agujeros, más delgado dieléctricos, líneas más finas / espacios y una mayor cantidad de capas. Digital sustratos han seguido el ritmo de esta evolución por la transición a las resinas de alta temperatura para proporcionar un mejor plateado-a través de agujeros en la confiabilidad, y de conformidad grosor más y constante dieléctrica de control de impedancia controlada. However, the digital substrates do not exhibit the loss performance required to function at microwave frequencies. Sin embargo, los sustratos digitales no presentan la pérdida de rendimiento requerido para funcionar a frecuencias de microondas. </div><div align="justify"><br />
There has been a significant development in PTFE-based material technologies to meet the mechanical and thermal stability requirements for complex multi-layer and double-sided circuit boards. Se ha producido un desarrollo significativo en las tecnologías de base material-PTFE para cumplir los requisitos de estabilidad térmica y mecánica para el complejo de varias capas y se pusieron tableros de circuito doble. These materials provide a "bridge" for the microwave and digital worlds. Estos materiales proporcionan un "puente" para el microondas y el mundo digital. High reliability plated-through- holes are now possible. Alta fiabilidad-plateado-a través de los agujeros son ahora posibles. By adjusting the composite construction of PTFE resin and reinforcement concentrations, the new materials exhibit consistent dimensional stability, rigidy, and low thermal expansion rates. Mediante el ajuste de la construcción compuesto de resina de PTFE y las concentraciones de refuerzo, la exposición de nuevos materiales estabilidad dimensional coherente, rigidy, y bajas tasas de expansión térmica. The excellent loss performance and consistent dielectric properties are maintained. La pérdida de rendimiento excelentes propiedades dieléctricas y coherente se mantienen.<br />
These properties allow the new materials to be used in both high-speed digital and microwave applications. Estas propiedades permiten los nuevos materiales que se utilizarán tanto en velocidad digital y aplicaciones de microondas-alto. The electrical properties are superior to any digital substrate, and depending on the reinforcement technique being used, the cost of new materials is much closer to the digital substrates than traditional PTFE substrates. Las propiedades eléctricas son superiores a cualquier soporte digital, y en función de la técnica de refuerzo en uso, el coste de los nuevos materiales es mucho más cerca de los sustratos digitales que los tradicionales PTFE sustratos.<br />
Taconic has engineered two PTFE-based substrates with enhanced technical properties.TLE-95 substrates are maufactured in thicknesses from .004" (0.1mm) with a dielectric constant of 2.95 +/- 0.05. TLE-95 substrates are intended for complex multi-layer microwave and high-speed digital circuit boards.TLE-95 sustratos son maufactured en espesores de .004 "(0,1 mm) con una constante dieléctrica de 2.95 + / - 0,05. TLE-95 sustratos son destinados a varias capas de microondas complejos y velocidad digital de circuitos de alta juntas. TLC substrates are specifically designed to meet the low cost objectives for newly emerging commercial rf/microwave applications, TLC substrates are manufactured in thickness .0145" (0.37 mm) with Er=2.70, and .020" (0.50 mm) with Er=3.0 and .031" (0.80 mm) and thicker with Er=3.30 and 3.20. sustratos TLC están diseñados específicamente para cumplir los objetivos de bajo coste que de reciente aparición rf aplicaciones comerciales / microondas, sustratos TLC se fabrican en espesor de .0145 "(0,37 mm) con Er = 2,70, y .020" (0,50 mm) con Er = 3,0 y .031 "(0,80 mm) y más grueso con Er = 3,30 y 3,20. Both materials exhibit excellent mechanical and thermal stability and cost less than traditional PTFE substrates.. A comparison chart and graphs for materials including microwave and digital substrate properties are available by contacting Taconic´s Customer Service Department. Una tabla comparativa y gráficos para los materiales incluyendo microondas y el sustrato propiedades digitales están disponibles contactando al cliente de Taconic Departamento de Servicio. The data is taken from suppliers` literature. Los datos son tomados de los proveedores »de la literatura. The list is not inclusive of all available materials. La lista no incluye a todos los materiales disponibles. The comparisons are made of similar materials that are readily available and meant for similar applications. Las comparaciones se hacen de materiales similares que son fácilmente disponibles y pensado para aplicaciones similares. </div><div align="justify"><br />
Properties of Materials Propiedades de los Materiales </div><div align="justify"><br />
When choosing a material, a designer must consider the importance of dielectric constant, loss tangent (dissipation factor), thickness, tolerances, and consistency, thermal and mechanical stability, ease of circuit fabrication, and cost. Al elegir un material, un diseñador debe tener en cuenta la importancia de la constante dieléctrica, tangente de pérdidas (factor de disipación), el grosor, las tolerancias, y la coherencia, estabilidad térmica y mecánica, facilidad de fabricación de circuitos, y el costo.<br />
The scope of this paper is to compare general material properties and their impact on circuit designs.El alcance de este trabajo es comparar el material propiedades generales y su impacto en los diseños de circuitos. The category of "Digital Materials" is included since there are some rf and microwave designs attempted with these materials in a frequently futile effort to reduce or control cost. La categoría de "Digital Materiales" se incluye ya que hay algunos diseños de RF y microondas intentado con estos materiales en un inútil esfuerzo con frecuencia para reducir o controlar los costes.<br />
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Electrical Properties Er-Tolerances </div><div align="justify"><br />
Propiedades Eléctricas Er-Tolerancias </div><div align="justify"><br />
The dielectric constant (Er) is a primary component in determining width and length of lines on a printed circuit board for a given frequency. La constante dieléctrica (Er) es un componente principal en la determinación de la anchura y la longitud de líneas en una placa de circuito impreso para una frecuencia dada. One of the most important considerations for a designer is the consistency and tolerances of the Er. Una de las consideraciones más importantes para un diseñador es la consistencia y las tolerancias de la Er. Less control of the er will result in inconsistencies in circuit performance. Menos control de la sala de emergencia dará lugar a incoherencias en el funcionamiento del circuito. Traditional microwave materials and most of the new "bridge" materials have tight er tolerances of +/- 0.02 to 0.05. Los materiales tradicionales de microondas y la mayoría de los nuevos "puente" materiales han er estrechas tolerancias de + / - 0,02 a 0,05. The digital materials have tolerances of +/- 0.15 to 0.30 and are not usefull for most microwave designs. Los materiales digitales tienen márgenes de tolerancia de + / - 0,15 a 0,30 y no son útiles para microondas diseños más. </div><div align="justify"><br />
Temperature Effects Efectos de la temperatura </div><div align="justify"><br />
The er is influenced by temperature change. La er está influenciada por los cambios de temperatura. For microwave designers, the characteristic room temperature PTFE change in er is well known. Para los diseñadores de microondas, la temperatura ambiente característico cambio de PTFE en er es bien conocida. The significance of the change is design and frequency dependent. La importancia del cambio es el diseño y la frecuencia dependiente. The high resin content GY and GP/GR materials exhibit an absolute er change of .045 (2.5%) over the extreme temperature range of -60 to 200 °C. El alto contenido de resina de RG y GP / GR materiales presentan un cambio absoluto de 0.045 er (2,5%) durante el intervalo de temperaturas extremas de -60 a 200 ° C. The "bridge" materials with lower or "dilluted" PTFE resin systems yield considerably less change in er over temperature. El "puente" los materiales con menor o "diluida" Los sistemas de resina de PTFE rendir menos cambiar considerablemente en er más de temperatura. Rogers 6002 exhibits less than .5% change. The TLE-95 and TLC substrates exhibit less than .75% change. Rogers 6002 presenta menos de .5% de cambio. El TLE-95 y TLC sustratos presentan menos de .75% de cambio. When considering the effect of traditional PTFE substrates` absolute change of .45 in Er on microwave designs, it is easy to understand why the digital substrates with Er variables of +/- 0.2 over temperature and lot to lot variations of similar magnitude are less than useful for rf/microwave designs. Al considerar el efecto de PTFE tradicionales sustratos `cambio absoluto de 0,45 en Er en diseños de microondas, es fácil entender por qué los sustratos digitales con las variables de Er de + / - 0,2 sobre la temperatura y mucho mucho a las variaciones de magnitud similar son menos útil para rf / diseños de microondas. </div><div align="justify"><br />
Another important consideration is the effect of temperature on line length. In controlled impedance and microwave applications, changes in line length result in phase changes. Otra consideración importante es el efecto de la temperatura en la longitud de la línea. En impedancia controlada y aplicaciones de microondas, cambios en la longitud de línea en consecuencia los cambios de fase. It is appropriate to highlight this point along with the effects on Er as choosing the material with the lowest Er change over temperature may not perform as well as material with a lower coefficient of thermal expansion in the XY plane. Es oportuno resaltar este punto, junto con los efectos sobre Er como elegir el material con la menor variación en la temperatura Er, no podrán desempeñar, así como material con un menor coeficiente de expansión térmica en el plano XY. For example, a recent study of a design with long line length has shown TLX material to have less phase change over temperature than 6002. Por ejemplo, un estudio reciente de un diseño con una longitud de línea de tiempo ha mostrado material TLX al grado de cambio de fase en la temperatura de 6002. </div><div align="justify"><br />
Loss Performance La pérdida de rendimiento </div><div align="justify"><br />
The dissipation factor (Df or loss tangent) of a given substrate is perhaps the most critical variable to a microwave designer. El factor de disipación (tangente Df o pérdida) de un sustrato dado es quizá la variable más crítica a un diseñador de microondas. It is important to note the frequency at which a material is tested since the Df increases with frequency. The standard test methods use 1 MHz and 10 GHz frequencies. Es importante tener en cuenta la frecuencia con que se prueba un material ya que los aumentos Df con la frecuencia. El uso de métodos de ensayo estándar de 1 MHz y 10 GHz frecuencias. New cellular communication systems are being upgraded from 450 MHz to 900 Mhz and 1.8 GHz, and new wireless and PCS/PCN applications are developing at these frequencies and above. Los nuevos sistemas de comunicación celular que se están modernizando desde 450 MHz a 900 MHz y 1,8 GHz, e inalámbricas nuevas y PCS / PCN aplicaciones se están desarrollando a estas frecuencias y superiores. The use of low-cost FR-4, BT/epoxy and cyanate ester materials in base station power amplifiers has proven deficient as their poor loss performance renders them nearly useless at these frequencies. El uso de costo bajo FR-4, BT / éster cianato materiales y epoxi en la estación de amplificadores de potencia de base ha resultado deficiente en su pérdida de rendimiento pobres les hace casi inútiles a estas frecuencias. Additionally, their poor control of er and thickness cause reliability problems. Además, su mal control de la er y causar problemas de fiabilidad de espesor. TLE-95, and particularly TLC substrates, deliver high performance and high reliability at a cost that is often competetive with, or lower than the digital materials when total package cost is concidered. TLE-95, y en particular sustratos TLC, ofrecen un alto desempeño y alta confiabilidad a un costo que es a menudo competitivos con o inferiores a los materiales digitales cuando el costo total del paquete es considerado. </div><div align="justify"><br />
Moisture Absorption Absorción de humedad </div><div align="justify"><br />
Moisture absorption will effect the circuit board´s processability in the fabrication process. La absorción de humedad afectará circuito de la junta de procesabilidad en el proceso de fabricación. The PTFE/woven glass substrates exhibit exceptionally low moisture absorption, and require little or no conditioning during fabrication to eliminate trapped process chemicals in drilled holes. El PTFE / tejido sustratos de vidrio presentan absorción de la humedad baja con carácter excepcional, y requieren poco o nada de aire durante la fabricación para eliminar los productos químicos atrapados proceso en los agujeros perforados. This translates directly into improved reliability in plated through holes. Esto se traduce directamente en una mayor fiabilidad en plateado por los agujeros. Some of the digital substrates, and particularly the ceramic PTFE substrates, absorb substantial moisture during processing and require costly, time consuming bake cycles during fabrication to remove the moisture. Algunos de los sustratos digitales, y en particular de cerámica sustratos PTFE el, absorben la humedad sustanciales durante el proceso y requieren costosos, consumen tiempo de los ciclos de horneado durante la fabricación para eliminar la humedad. </div><div align="justify"><br />
Outdoor applications such as direct broadcast satellite televisions LNB´s, PCS/PCN antennas, automotive radars, and other benefit from PTFE/glass low moisture absorption. Aplicaciones en exteriores, tales como televisores de difusión directa por satélite LNB, PCS / PCN antenas, radares de automoción, y otros beneficios a partir de PTFE / baja absorción de humedad de vidrio. Their properties remain stable over changing moisture conditions, while the digital and ceramic filled PTFE substrates´ properties change with moisture absorption. Sus propiedades se mantienen estables durante cambiando las condiciones de humedad, mientras que el digital y sustratos cerámicos 'PTFE cambiar las propiedades de llenado con la absorción de la humedad. </div><div align="justify"><br />
Mechanical Properties Flexural Strengh Propiedades mecánicas a la flexión Strengh </div><div align="justify"><br />
Flexural Strengh is an indication of the stiffness or rigidity of a material. Resistencia a la flexión fuerza es una indicación de la rigidez o la rigidez de un material. In general, circuit fabrication and component mounting assembly operations are easier with rigid materials. En general, la fabricación de circuitos y componentes de montaje son más fáciles las operaciones de montaje con materiales rígidos. TLC and TLE-95 substrates exhibit 35 - 40 Kpsi flexural strengh, making them highly suitable for high volume production processes. TLC y TLE 95 sustratos presentan 35 a 40 de flexión strengh kpsi, por lo que en gran medida su alta producción de los procesos de volumen. </div><div align="justify"><br />
Peel Strength Resistencia pelado </div><div align="justify"><br />
Copper foil peel strentgh should typically be greater than 6 Ibs/in ( 1.0 N/mm) to maintain good integrity through fine line circuit processing and soldering operations. Hilo delgado de cobre strentgh cáscara normalmente debe ser superior a 6 libras / en (1,0 N / mm) para mantener la integridad a través de una buena línea de producción de circuitos finas y las operaciones de soldadura. Higher peel strenghts are necessary if multiple soldering operations are to be performed. Superior fortalezas cáscara son necesarias si son múltiples las operaciones de soldadura a realizar. The PTFE/woven glass constructions, with pure PTFE resin at the surface, yield excellent peel strenghts. El PTFE / tejido construcciones de vidrio, resina con PTFE puro en la superficie, el rendimiento de la cáscara fortalezas excelente. Ceramic loaded PTFE constructions have poor bonds. Cerámica construcciones cargadas de PTFE tienen vínculos pobres. </div><div align="justify"><br />
Thermal Properties X, Y, & Z CTE Propiedades Térmicas X, Y, Z y CTE<br />
The coefficient of thermal expansion (CTE) is very important for plated- through-hole designs. El coeficiente de expansión térmica (CTE) es muy importante para-por-agujero diseños plateado. Reliability of copper plating will depend on the board thickness, copper elongation, and the material Z-axis expansion. La fiabilidad de las chapas de cobre dependerá del grosor de la tabla, el alargamiento de cobre, y el eje Z expansión material. The environmental conditions for the board are also important. Las condiciones medioambientales para la placa también son importantes. Considerations must be given to whether the boards will need to be reliable for soldering operations or continuous thermalcycling such as aircraft or automotive applications. Consideraciones debe tener en cuenta si las juntas tendrán que ser confiables para las operaciones de soldadura o thermalcycling continuas tales como aviones o aplicaciones de automoción. There are complex mathematical models used to predict PTH reliability. Existen complejos modelos matemáticos utilizados para predecir la confiabilidad de PTH. A material expansion rate of 70 ppm/°C will yield excellent reliability for a board. Una tasa de expansión material de 70 ppm / ° C producirá una excelente fiabilidad de una tabla. 100" (2.54 mm) with hole diameters .030" (.76mm) , cycled over the temperature range -55 to 125 °C several hundred times. 100 "(2,54 mm) con diámetros de 0,030" (0,76 mm), con ciclos en el rango de temperatura desde -55 hasta 125 ° C varios cientos de veces. Polyimide, cyanate ester, 6002, TLC, and TLE-95 meet this creteria. Poliimida, éster de cianato, 6002, TLC, y TLE-95 frente a este creteria. For relative comparisons, a Z-axis expansion percentage can be used extrapolating along a soldering temperature of 260°C. Para relativizar, un eje de expansión porcentaje-Z se puede utilizar a lo largo de la extrapolación de una temperatura de soldadura de 260 ° C. As a general guidline, 3% expansion is considered reliable for most designs and environmental conditions. Como guidline general, el 3% de expansión se considera fiable para la mayoría de los diseños y las condiciones ambientales. Traditional microwave materials are deficient and limited for use in plated-through-hole designs. Los materiales tradicionales de microondas son deficientes y limitado al uso en los diseños a través de hoyos plateado. The traditional digital materials, with the exception of FR-4, are very reliable. El digital materiales tradicionales, con la excepción de FR-4, son muy fiables. TLE-95 and TLC substrates have expansion rates of 2% at 260°C, making them extremely reliable for PTH designs. TLE-95 y sustratos TLC tienen tasas de expansión de 2% a 260 ° C, haciéndolas extremadamente fiable para los diseños de PTH.<br />
TLE-95 has been designed into multilayer applications for high speed digital work stations and high frequency chip test modules. TLE-95 ha sido diseñado en las aplicaciones de múltiples capas para la alta velocidad estaciones de trabajo digitales y de alta frecuencia módulos de prueba de chips. TLC is also used in 4 and 6 layer designs. TLC también se utiliza en 4 y 6 diseños de capa. One recent application utilizes TLC for a pager base station. Una aplicación reciente TLC utiliza para una estación base de localizador. The design is a 4 layer board combining TLC and FR-4 to handle the microwave and digital circuitry while maintaining a low board cost. The .062" (1.6mm) boards were thermal cycled 350 times from -55 to 125°C and showed no degradation of the plated through hole or electrical integrity. El diseño es una capa fueraborda 4 combinando TLC y FR 4-para manejar el horno de microondas y circuitos digitales manteniendo al mismo tiempo un costo bordo de baja. .062 "(1,6 mm) de las juntas se térmica ciclo 350 veces desde -55 hasta 125 ° C y mostró sin degradación de los chapados a través del orificio o la integridad eléctrica. An important material property that is often overlooked is the X - Y expansion rate. Una propiedad importante material que a menudo se pasa por alto es el X - Y la expansión tasa. The development of surface mount devices and the increases of their size requires temperature stability in the X - Y plane in order to maintain solder joint reliability. El desarrollo de dispositivos de montaje superficial y el aumento de su tamaño, requieren de estabilidad de la temperatura en el X - Y en avión a fin de mantener la fiabilidad de soldadura conjunta. The ideal X - Y coefficient of thermal expansion is 6-8 ppm/°C to match the ceramic devices. El ideal X - Y la expansión térmica del coeficiente es de 6-8 ppm / ° C para que coincida con los dispositivos de cerámica. The lower the number is for materials, the more reliable the solder joint will be. Cuanto más bajo es el número de materiales, el más fiable la unión de soldadura será. </div><div align="justify"><br />
General Processing General de procesamiento </div><div align="justify"><br />
Any new material introduced to the pcb market will need to be proven reliable through the pcb manufacturing processes. Cualquier nuevo material introducido en el mercado pcb tendrá que ser demostrado su fiabilidad a través de los procesos de fabricación de PCB. General acceptance of new materials, regardless of the attractive electrical, mechanical, or thermal properties, depends on the relative ease to process boards. La aceptación general de nuevos materiales, con independencia de la eléctrica, mecánica o térmica propiedades atractivas, depende de la relativa facilidad a las juntas de proceso.<br />
PTFE based substrates have traditionally been niche market materials processed by pcb shops which specialize in producing these boards. PTFE sustratos basados tradicionalmente han sido los materiales nicho de mercado elaborados por las tiendas que se especializan PCB en la producción de estos tableros. The PTFE based materials have been used with proven processing techniques for over 30 years. Los materiales a base de PTFE se han utilizado con técnicas probadas para el procesamiento de más de 30 años. In recent years, the development of the direct broadcast satellite (DBS) television market has brought high volume PTFE circuit boards into the mainstream circuit processing shops. En los últimos años, el desarrollo del satélite de transmisión directa (DBS) mercado de la televisión ha dado de alta PTFE tableros de circuitos de volumen en el circuito de procesamiento de las tiendas convencionales. This trend is continuing as more high volume commercial applications develop. Esta tendencia se mantiene como el volumen comercial de alto desarrollo de aplicaciones más. The basic processes which need to be changed to manufacture PTFE, as compared with FR-4, are: drilling, deburr, through-hole pre-treatment, and routing. Los procesos fundamentales que deben ser cambiados para la fabricación de PTFE, en comparación con el FR-4, son: perforación, desbarbar, a través de hoyos pre-tratamiento, y el enrutamiento. Drilling, deburr, and routing are easily adjusted to accommodate the characteristics of PTFE and utilize existing equipment. Perforación, desbarbar y el enrutamiento se ajustan fácilmente para dar cabida a las características del PTFE y utilizar los equipos existentes. Treatment of the resin for the subsequent plating process requires special processing conditions. Either a sodium based chemical process or plasma can be used. El tratamiento de la resina para el forro posterior proceso de transformación requiere condiciones especiales. Cualquiera de sodio de un proceso químico basado en el plasma puede ser utilizado. Using sodium based chemestry had been a drawback for PTFE to gain acceptance with the volume circuit processors. Con base química de sodio había sido un inconveniente para los PTFE para ganar la aceptación con el circuito de los procesadores de volumen. Plasma processes can be used to treat all types of circuit materials including PTFE. procesos de plasma se pueden utilizar para tratar todo tipo de materiales incluyendo circuito PTFE. The development of plasma processes for PTFE has been an important breakthrough leading toward greater acceptance. El desarrollo de procesos de plasma para PTFE ha sido un avance importante que lleva hacia una mayor aceptación. The technique for building multi-layer PTFE-based boards is somewhat different but is developing as the need becomes more common. La técnica para la construcción de múltiples capas basada en tablas-PTFE es algo diferente, pero se está convirtiendo en la necesidad se hace más común. Bonding films with different melt temperatures have been used for years to build stripline boards. Fianzas películas con diferentes temperaturas derriten se han utilizado durante años para construir tablas de línea TEM con placas. The same techniques can be used to build multi-layers. Las mismas técnicas pueden usarse para construir varias capas. The bonding films available have melt temperatures of 90, 121, 181, 260, and 305 °C. Las películas de unión disponibles tienen temperaturas de fusión de 90, 121, 181, 260, y 305 ° C. Fusion bonding requires laminating above PTFE melt temperatures of 345°C. unión de fusión por encima de PTFE laminado requiere temperaturas de fusión de 345 ° C. Most circuit board fabricators are working within 181°C and 260°C films. La mayoría de fabricantes de placa de circuito están trabajando dentro de 181 ° C y 260 ° C películas. Hybrid board constructions combine PTFE and FR-4 laminates using FR-4 prepeg as the bonding mechanism using standard FR-4 lamination cycles. bordo de construcciones híbridos combinan PTFE y FR 4-laminados con FR-4 prepeg como el mecanismo estándar de cadeneta con FR 4 ciclos de laminación. </div><div align="justify"></div><div align="justify"><br />
Conclusion Conclusión PTFE based materials such as TLE and TLC meet the new high-speed digital and microwave design requirements for electrical, mechanical, and thermal reliability. materiales a base de PTFE como ELT y TLC cumplen con los altos y fiabilidad térmica velocidad y microondas digitales Requisitos de diseño eléctrico, mecánico, nuevo. The cost of TLE and TLC materials are significantly lower than the traditional microwave materials and are competitive with the high-speed digital materials such as cyanate ester or BT. El costo de ELT y materiales TLC son significativamente menores que los materiales tradicionales y de microondas son competitivos con los de velocidad digital de materiales de alta como éster cianato o BT. The well established techniques for processing PTFE/woven glass materials has led to immediate acceptance of TLE and TLC in the market. Las técnicas establecidas y para el procesamiento de PTFE / tejido materiales de vidrio ha llevado a la aceptación inmediata de ELT y el TLC en el mercado. Since the TLE and TLC are more forgiving in processing, the cost to produce and assemble circuit boards should also come down. Dado que el ELT y el TLC son más tolerantes en el procesamiento, el costo de producir y montar circuitos también debe bajar.</div><div align="justify"></div><div align="justify">MARGARISABEL VELASCO</div><div align="justify">CAF</div><div align="justify"></div><div align="justify"><a href="http://www.taconic-add.com/en--technicaltopics--technology-transitions.php">http://www.taconic-add.com/en--technicaltopics--technology-transitions.php</a></div><div style="clear: both;"></div></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-11760755412969084272010-05-30T00:38:00.002-04:302010-05-30T14:12:21.622-04:30Progreso en los Circuitos Habilitados por MEMS<div align="justify">Progreso en los Circuitos Habilitados por MEMS<br />
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Tanto los condensadores como los inductores variables MEMS son necesarios porque, en el método de implementación de una radio multibanda/multiestándar<br />
de frecuencia ágil, basado en filtros distribuidos, es necesario sintonizar tanto la frecuencia de resonancia como el ancho de banda, para poder alcanzar bandas y<br />
canales de rastreo variados.<br />
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Hasta ahora, sólo han sido publicados unos cuantos resultados de inductores RF MEMS de variación continua Sin embargo, se espera que su uso en filtros flexibles estimule trabajo en ésta área. En adición, otros grupos han trabajado en la producción de bancos flexibles de filtros MEMS implementados en la tecnología de resonadores acústicos ("film bulk acoustic resonator"—FBAR) combinada con interruptores MEMS .<br />
<br />
Éste concepto, sin embargo, no es lo suficientemente flexible, dentro de una estación base de frecuencia ágil, dada la multitud de bandas y estándares correspondientes a diferentes canales de rastreo.<br />
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En el método de filtro distribuido, es esencial que el nivel de ruido de banda ancha en la cadena del transmisor se mantenga bajo. En particular, hay que evitar que el<br />
ruido de banda ancha entre y sea amplificado en el amplificador de potencia. Un esfuerzo enorme se ha invertido en la rama TX del duplexor para atenuar ruido a<br />
frecuencias de receptor, las cuales podrían infiltrarse hacia el terminal receptor del duplexor y desensibilizar el receptor. Como la brecha de frecuencia entre la banda de frecuencia de "uplink" y de "downlink" es normalmente pequeña, del orden de unos cuantos MHz, es esencial que los filtros altamente selectivos en la cadena de transmisión, como los filtros entre etapas, se mantengan estrechos. Para UMTS, con canales de rastreo de 5 MHz, una banda de paso de un ancho de alrededor de 7 MHz sería suficiente. Cálculos preliminares para una topología de filtro flexible , basado en elementos concentrados, indican que un factor Q del orden de 200 a 300 es necesario. Los disposivitos pasivos de hoy en día exhiben un Q de alrededor de 50 a 70. Por lo tanto, más trabajo para mejorar el factor Q hace falta.<br />
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Otra alternativa sería pensar en topologías de filtros activos que El realzar el factor Q no es una tecnología nueva; ya se ha implementado en el caso de vacío, del tipo Audion, que fueron incorporados en una retroalimentación positiva ajustable.<br />
Sin embargo, pueden surgir algunos problemas con el ruido.<br />
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Un filtro reconfigurable, según el combina RF MEMS con varias otras tecnologías como circuitos integrados de RF (RFIC), circuitos de lógica, sistemas de autobús ("bus systems") y tecnología de convertidores D/A para controlar los elementos MEMS variables. Pero, al fin y a la postre, ésta combinación de varias tecnologías conduce a una función analógica flexible, cuyas propiedades pueden definirse de una manera digital. Podría, por lo tanto, llamarse un bloque de función de Radio ("Radio function block"—RFB). Como varias otras funciones de RF pueden también imaginarse, además de los filtros flexibles y los sintetizadores de sintonización amplia, los RFB pueden interpretarse como elementos fundamentales para crear una radio analógica definida por software. El desarrollo de una estrategia razonable para el encapsulado, tal como la reación de SiP es, sin embargo, una tarea desafiante.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjqn5RM7-X8iUIccm4KYexWjg0qDDYVcAUeAdorX5JUQZg6N3hI-c1xIrNQcP5x2dc39nR9nFI0YSq3d_0W6xSIQb3S1Heg2Soie0pVjO7S_dHtxGzMOLTby3nC3ixWsbocWrG7EcbhSKRK/s1600/1888888888.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476923432628791378" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjqn5RM7-X8iUIccm4KYexWjg0qDDYVcAUeAdorX5JUQZg6N3hI-c1xIrNQcP5x2dc39nR9nFI0YSq3d_0W6xSIQb3S1Heg2Soie0pVjO7S_dHtxGzMOLTby3nC3ixWsbocWrG7EcbhSKRK/s320/1888888888.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 272px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Figura 17. Paradigma de la interconexión inalámbrica universal.<br />
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Proyecciones y Conclusiones<br />
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Comenzando con su aplicación a sistemas de estación base de frecuencia ágil, RF MEMS se perfila como una tecnología poderosa con varias ventajas. Además de realizar conmutación de bajas perdidas y alto aislamiento, la separación entre los terminales de control y de RF, y el grado de libertad con que dota al diseño mecánico, para provechar el comportamiento de las estructuras como filtros mecánicos, son cualidades muy atractivas. El número mayor de ciclos de conmutación es un parámetro menos critico si se utilizan interruptores RF MEMS para propósitos de reconfiguración. Tampoco son críticos en una estación base, ni el voltaje, ni la potencia de activación, ya que la estación base toma su potencia de la red eléctrica. Por otro lado, todavía la tecnología RF MEMS necesita de esfuerzos dirigidos a mejoras en el área de aumentar el factor Q y la capacidad de manejo de potencia. Desde la perspectiva de encapsulación, se necesitan técnicas para reducir los efectos parásitos y, especialmente, la línea de transformación dentro del encapsulado. Con respecto a los subsistemas RF de mayor complejidad con control digital, hace falta una técnica eficiente para combinar diferentes componentes MEMS, como interruptores y condensadores variables. Para facilitar filtros altamente flexibles, hace falta desarrollar una técnica para inductores con un rango amplio de variabilidad.</div><div align="justify"></div><div align="justify">MARGARISABEL VELASCO</div><div align="justify">CAF</div><div align="justify"><a href="http://www.stadtatus.com_s08_delossantos/">http://www.stadtatus.com_s08_DelosSantos</a>[1].pdf</div><div align="justify"></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-62564779189985882132010-05-30T00:06:00.002-04:302010-05-30T14:12:06.247-04:30RF MEMS para Microteléfonos Inalámbricos<div align="justify">RF MEMS para Microteléfonos Inalámbricos<br />
Tendencias en Microteléfonos Inalámbricos<br />
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Los microteléfonos inalámbricos han experimentado un desarrollo extenso desde su introducción. Las funciones tradicionales de teléfonos móviles—llamadas y servicio de mensajes—son en la actualidad una fracción más y más pequeña del microteléfono. En su lugar, funciones adicionales, tales como cámaras, juegos, y dispensadores de música, comprenden la mayoría de los componentes y una fracción que va en aumento del valor de un teléfono móvil. Simultáneamente, las llamadas telefónicas se han convertido en solamente uno de los muchos propósitos de la transferencia de datos en RF. Esto se debe a que un número creciente de bandas de frecuencias y protocolos de comunicación están entrando en la recepción de RF del microteléfono. Hoy en día pueden distinguirse una variedad de "tuberías" de comunicación a través de las cuales puede establecerse la transferencia de datos de RF.<br />
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Algunas de éstas tuberías están incorporadas en los teléfonos móviles de venta en el mercado, mientras que otras se espera que lleguen a utilizarse en el futuro cercano. En general, se pueden distinguir tres tipos de tuberías decomunicación de RF, las cuales pueden estar presentes en un microteléfono, a saber, la tubería celular, la tubería de interconectividad, y la tubería de transferencia de datos por<br />
medio de la radio difusión. La tubería celular, en particular, es la tubería más madura de las tres. Su propiedad más importante es la grandeza del área o territorio que cubre.<br />
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La tubería celular fue originalmente utilizada solamente para llamadas (cse utiliza para servicio de mensajes y acceso al Internet. Ésta tubería cubre tales estándares como GSM, GPRS, DCS, PCS, y W-CDMA. Las tuberías celulares y interconectividad difieren en que ésta última no hace uso de una red celular gr hacer conecciones inalámbricas locales entre dispositivos individuales. Ejemplos de ésta tubería lo son tales estándares de comunicación como Bluetooth, Zigbee, y IEEE802.11. En la tubería de tipo transferencia de datos por difusión, el microteléfono es utilizado solamente para recibir información. Ejemplos de esto lo son la radio FM y, en el futuro cercano, también la recepción de TV. Los<br />
Sistemas Globales de Posición (GPS) caen dentro de ésta última categoría también. Para una convergencia exitosa hacia la radio de RF, dos condiciones claras deben cumplirse, a saber, reducir el tamaño y el consumo de potencia. En particular, el tamaño físico del microteléfono debe conservarse, o más aun, reducirse. Un ejemplo de la importancia de ésta condición lo es el hecho de que la incorporación de una radio FM sencilla requiere cerca de 150 mm2 de espacio. Más aun, para cada tubería RF, o protocolo de comunicación que se añade al microteléfono, la demanda sobre la fuente de potencia aumentará correspondientemente. Por lo tanto, como la cantidad de potencia disponible en un microteléfono alimentado por una batería es finita, la urgencia de minimizar el consumo de potencia será más y más prominente.<br />
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En éste contexto, los interruptores MEMS de contacto óhmico (contacto de metal a metal) y los condensadores variables prodrían muy bien ser el eslabón que falta entre la convergencia hacia la radio de RF, por un lado, y la miniaturización de los circuitos combinada con el aumento en la eficiencia y en el consumo de potencia, por el otro.<br />
<br />
Los interruptores óhmicos MEMS y los condensadores variables poseen propiedades excelentes de bajas pérdidas y de alta linearidad sin precedencia, comparados a cualquier otra tecnología de semiconductores. Éstas propiedades son claves en el logro de la convergencia de las tuberías de comunicación RF mediante el uso de redes de reconfiguración RF de bajas pérdidas. De ésta manera, la re-utilización de los circuitos es establecida, lo cual reduciría la cantidad de espacio de la placa ("board space") necesario para incorporar las diferentes tuberías. Más aun, la eficiencia de potencia dentro de la banda puede<br />
mejorarse haciendo uso de la adaptabilidad, las bajas pérdidas, y la alta linearidad de MEMS.<br />
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Encapsulado con Factor de Forma Reducido y<br />
Ensamblaje: Sistema en Paquete<br />
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Como RF MEMS permite la miniaturización a través del reuso de los circuitos, no hace falta recalcar que, al llegar el momento de encapsular los dispositivos MEMS, ésta ventaja debe conservarse. Por ésta razón, el paquete debe ser tan compacto como sea possible y, preferiblemente, una parte integral del módulo RF. Esto conduce a un concepto llamado "sistema en paquete" (SiP). La Figura 8 muestra dos conceptos viables de módulos de RF en SiP los cuales incorporan un paquete MEMS. En el primer concepto, los MEMS forman una parte integral de la plataforma de integración de los componentes pasivos.<br />
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Los condensadores están colocadosencima del dispositivo MEMS y pueden ser una parte integral del ensamblaje de trozo invertido ("flip chip") del módulo cuando los condensadores son colocados utilizando un técnica de sellar con soldadura.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjgKb5UEPVm3bnr5qoE2n62KQQ0kaUb8MVFzlz_VFXx60_PK3Ei3HBghIK6Ajam1w8e8-ZO95mytfaQrr28mG2kWgWy2OZJ6fetQbq3pI24mYsdBPY4OXONWSo-kcRIpDhWdK9odfWvbdIy/s1600/177777777777.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476916437903851362" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjgKb5UEPVm3bnr5qoE2n62KQQ0kaUb8MVFzlz_VFXx60_PK3Ei3HBghIK6Ajam1w8e8-ZO95mytfaQrr28mG2kWgWy2OZJ6fetQbq3pI24mYsdBPY4OXONWSo-kcRIpDhWdK9odfWvbdIy/s320/177777777777.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 188px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Figura 8. Dos ejemplos del método de sistema en paquete de RF que incorpora encapsulado de RF MEMS. (a) Tapas son colocadas encima del dispositivo MEMS. (b) CI MEMS dedicados son colocados sobre un substrato portador que contiene pasivos integrados. En ambos métodos, el encapsulado de MEMS forma una parte integral del ensamblaje del módulo "flip-chip" cuando el encapsulado MEMS es sellado por soldadura.<br />
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En el segundo concepto, substratos dedicados a dispositivos MEMS son colocados encima de un substrato portador que podría contener componentes pasivos integrados. También en el segundo concepto, el paquete MEMS forma parte integral del módulo de ensamblaje "flipchip" cuando el dispositivo MEMS<br />
es colocado usando una técnica de sellar con soldadura.<br />
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La convergencia hacia la radio de RF del microteléfono parece inevitable, aunque para ello se tienen que cumplir ciertas condiciones de contorno claras. Los interruptores MEMS y, especialmente, los condensadores MEMS variables, podrían muy bien ser el eslabón que falta para cerrar la brecha entre la convergencia total hacia la radio de RF, por un lado, y la miniaturización y la eficiencia de potencia, por el otro. En particular, la integración de componentes pasivos de bajas pérdidas, en combinación con RF MEMS, abre el camino hacia la realización de una gran variedad de circuitos altamente integrados, reconfigurables, y de bajas pérdidas.<br />
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El mercado de teléfonos móviles es, de manera dominante, el mercado más grande para RF MEMS. Éste aspecto debe tomarse en cuenta a la hora de considerar la manufactura de RF MEMS para el mercado de microteléfonos. Siempre y cuando sea posible, la fabricación de interruptores RF MEMS y condensadores variables debe hacer uso de materiales, procesamiento, y equipo que sean compatibles con la infraestructura principal de manufactura (CMOS). Por ésta razón, deben utilizarse substratos de alta resistividad y aleaciones de aluminio para el elemento estructural (la viga) de los condensadores MEMS. Para la fabricación de interruptores óhmicos, tal parece que es necesario el utilizar materiales para el contacto que no pertenecen a los de uso principal o popular. Para la incorporación en un microteléfono, el paquete MEMS debe ser tan compacto como sea posible. Esto es para preservar la reducción en tamaño del módulo RF, lograda a través del uso repetido de circuitos, el cual es habilitado por RF MEMS. Como resultado, el paquete MEMS es muy probable que se convierta en una parte integral del RF SiP. Aunque muy prometedor, RF MEMS es sólo una de las tecnologías disponibles hoy día para la realización de una radio de RF reconfigurable. Tecnologías rivales, tal como los interruptores GaAs HBT, deben también considerarse. Sin embargo, parece ser poco probable que éstas tecnologías semiconductoras alternativas serán capaces de proveer el mismo nivel de funcionamiento en términos de pérdidas, linearidad, e integrabilidad en SiPs RF. </div><div align="justify"></div><div align="justify">MARGARISABEL VELASCO</div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-28874916191659200892010-05-29T23:44:00.002-04:302010-05-30T14:11:50.368-04:30Método de fabricación Principal de RF MEMS<h3 class="post-title entry-title"><a href="http://margaret-muky.blogspot.com/2010/05/metodo-de-fabricacion-principal-de-rf.html"><span style="color: #669922;">Método de fabricación Principal de RF MEMS</span></a> </h3><div class="post-header"><div class="post-header-line-1"></div></div><div class="post-body entry-content"><div align="justify">Método de fabricación Principal de RF MEMS<br />
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Un aspecto importante que diferencia el mercado de microteléfonos, de otros mercados potenciales de RF MEMS, es su enorme tamaño. Por ejemplo, 500 millones de microteléfonos fueron embarcados en el 2003 comparado a sólo 1.4 millones de estaciones base. Cuando se considera el desarrollo de procesos de manufactura de RF MEMS para el mercado de microteléfonos, uno debería darse cuenta de que esos RF MEMS se producirán en muy grandes cantidades. Por ésta razón, la tecnología de fabricación debe ser tan compatible como sea posible con la tecnología principal para fabricar CIs (CMOS). Esto permite la utilización de la vasta infraestructura para fabricar CMOS que existe hoy en día.<br />
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A la hora de adaptar materiales compatibles con CMOS a procesos de fabricación para la manufactura de RF MEMS, se debe prestar atención a varios aspectos. Primeramente, el dispositivo MEMS debe ser preferiblemente procesado en substratos de silicio para ser compatible con el equipo principal de fabricación. Desgraciadamente, los substratos estándares de Si tienen una resistividad de entre mW.cm y W.cm, lo cual causa una pérdida sustancial a la señal RF ocasionando así el deterioro severo de la propiedad de bajas pérdidas de los interruptores y condensadores RF MEMS. Una manera de suprimir ésta pérdida es el usar un plano de referencia o tierra ("ground") altamente conductivo entre el substrato y el dispositivo MEMS proveyendo, en efecto, un blindaje contra los efectos del substrato de Si. Otro método es el utilizar un substrato de Si que se asemeje lo más posible a un aislador. Substratos de Si de zona flotadora ("Float-zone") pueden producirse en masa con una resistividad mayor de 4 kW.cm y han sido usados exitosamente para la fabricación de componentes pasivos y RF MEMS de bajas pérdidas.<br />
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Un segundo aspecto, que merece especial atención, es el uso de metales compatibles con CMOS para la fabricación del elemento estructural móvil. Aluminio y cobre son los metales preferidos utilizados en los procesos existentes de finalización ("back-end") de CIs. Como resultado, la fabricación de películas de aluminio y cobre está bien dominada a una escala industrial. El aluminio, en su forma más pura, es conocido como un material dúctil, propenso a sufrir deformación elástica y deslizamiento ("creep") y es, por tanto, no apto como capa estructural en MEMS. Sin embargo, las aleaciones de aluminio sí tienen mucho mejores propiedades mecánicas y son utilizadas hoy en día en aplicaciones comerciales de MOEMS ("micro-optomechanical systems") interesante debido a su muy buena conductividad y la facilidad de fabricar capas gruesas, de baja resistividad, mediante la galvanización ("electroplating"). Sin embargo, el cobre es muy sensitivo a la corrosión y, como resultado, las capas estructurales móviles de Cu expuestas al aire no son estables sin estar cubiertas con una superficie de pasivación.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhVQ3MaGf-L5DU8j2VawQ-dtqkmBdF4nptIKEU82loGhD5RSLY-U8a2SKAsKqJOohzCqw0zJRVBIPDkRHcnYVsf5dUV0roWS1LdTZ5YNdxHDv92BiQIKJZnEr5l2B7pxeM6bE3_Zdd16vin/s1600/155555555555.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476910100493035026" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhVQ3MaGf-L5DU8j2VawQ-dtqkmBdF4nptIKEU82loGhD5RSLY-U8a2SKAsKqJOohzCqw0zJRVBIPDkRHcnYVsf5dUV0roWS1LdTZ5YNdxHDv92BiQIKJZnEr5l2B7pxeM6bE3_Zdd16vin/s320/155555555555.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 112px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Figura 5. (a) Sección transversal de la tecnología PASSI de Philips para la integración de circuitos de inductores y condensadores de alto Q. (b) La extensión del proceso PASSI también incluye condensadores MEMS, lo cual permite la integración monolítica de circuitos adaptables de inductores y condensadores.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiOoAf9OCsKWo1SAZI99v944450Ascp7q01bKmL-SqGdRLYfXwdYMVm3Muu1yAts9a6-QbAPXvCEmq5xiaqCxkHiNSJAlgwnHMvfXL4-6iqD3ftmvztZL8CoE_rWICqJp0Y9z3Yi79gV87k/s1600/1666666666.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476910280295913506" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiOoAf9OCsKWo1SAZI99v944450Ascp7q01bKmL-SqGdRLYfXwdYMVm3Muu1yAts9a6-QbAPXvCEmq5xiaqCxkHiNSJAlgwnHMvfXL4-6iqD3ftmvztZL8CoE_rWICqJp0Y9z3Yi79gV87k/s320/1666666666.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 146px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Figura 7. (a) Derive de los voltajes de "pull-in" y liberación de un condensador PASSI de Philips como función del tiempo cuando el dispositivo es continuamente polarizado a +40V. La cantidad de derive del voltaje está bien por debajo de los valores absolutos de "pull-in" y liberación y se satura a medida que el tiempo pasa permitiendo así una operación fiable. (b) Valor transitorio de condensador MEMS<br />
PASSI de Philips a presión ambiente usando un voltaje de activación de 50V. Tiempos de cerrar y abrir de aproximadamente 20μs son realizados, lo cual es suficientemente rápido para, por ejemplo, conmutación de una antena GSM.<br />
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En los interruptores óhmicos, la confiabilidad está fuertemente ligada al metal utilizado en el contacto y está limitada por daños, creación de cavidades, endurecimiento, o soldadura del área metálica de contacto causando un circuito abierto o corto circuito permanente, luego de alcanzarse un cierto número de ciclos de conmutación. La confiabilidad de los condensadores MEMS variables está limitada por la acumulación de cargas en el dieléctrico del condensador, teniendo como consecuencia un cambio en los voltajes de "pull-in" y de "pull-out" y resultando, en última instancia, en la adherencia ("stiction") de la viga móvil .<br />
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Al presente, se cree que los condensadores MEMS variables tienen una confiabilidad inherentemente superior cuando se exponen a señales con niveles de potencia altos, debido a su extensa área de superficie de contacto, así como también al hecho de que ninguna cantidad sustancial de carga cruza las superficies en contacto. En la Figura 7 el derive en los voltajes de "pull-in" y de liberación es exhibido para unÇ condensador MEMS hecho mediante el proceso PASSITM de Philips sometido a una polarización DC continua de +40V or mas de 200 horas en un ambiente de nitrógeno. Se muestra que, durante éste periodo, la cantidad de derive en el voltaje, debido a la adquisición de carga del dieléctrico del condensador, está sustancialmente por debajo de los valores absolutos de los voltajes de "pull-in" y de liberación, y se satura a medida que pasa el tiempo. Se concluye, por lo tanto, que los condensadores MEMS pueden operar confiablemente bajo condiciones de alto voltaje/alta potencia utilizando materiales dieléctricos y condiciones ambiente apropiadas.<br />
<br />
Tanto los interruptores MEMS óhmicos como los condensadores variables exhiben bajas pérdidas y alta linealidad; propiedades que son especialmente beneficiosas para niveles altos de potencia. La anticipada confiabilidad superior de los condensadores MEMS variables a altos niveles de potencia, combinada con los beneficios de linealidad y bajas pérdidas, conducen a la conclusión de que el uso de condensadores MEMS variables tiene un mayor potencial en microteléfonos que los interruptores óhmicos. En particular, la incorporación de condensadores MEMS variables en el sendero Tx parece ser prometedor. Sin embargo, se debe mencionar que la gama dinámica de la impedancia de un conmutador MEMS óhmico no se puede alcanzar con un condensador MEMS variable. Por lo tanto,<br />
los interruptores óhmicos podrían ser la única opción de MEMS disponible cuando, por ejemplo, se trate de aislar la senda Tx de la senda Rx , o de separar bandas de frecuencia diferentes con un aislamiento suficientemente alto.<br />
<br />
La confiabilidad de condensadores e interruptores MEMS activados electrostáticamente, puede mejorarse mediante elç aumento de su rigidez mecánica. Esto resulta, inevitablemente, en un voltaje de activación más alto. Una<br />
velocidad de conmutación lo suficientemente alta, y la ocurrencia de auto "pull-in" a niveles de potencia altos, son otras de las razones importantes que prohiben el utilizar un voltaje de activación bajo. La velocidad de conmutación de los condensadores MEMS es primordialmente limitada por la amortiguación del aire. Se requieren voltajes de activación de decenas de voltios a presión atmosférica para lograr velocidades compatibles con, por ejemplo, la conmutación de antenas. La Figura 7 muestra la capacidad transitoria, bajo una atmósfera, de un condensador MEMS PASSITM de Philips el cual es conmutado usando un voltaje<br />
de actiación de 50V. Se demuestra que pueden realizarse velocidades de conmutación de 20μs, lo cual es suficientemente rápido para la conmutación de una antena GSM. Desafortunadamente, voltajes en la vecindad de 50V estan muy por encima del voltaje de las baterías de microteléfonos. Por tanto, el tomar medidas adicionales para generar éstos altos voltajes dentro del microteléfono<br />
podría llegar a ser necesario para la operación confiable y rápida de condensadores e interruptores MEMS. Sin embargo, la generación de alto voltaje podría lograrse fácilmente mediante el uso de un convertidor the potenciaç DC-DC, tal como una bomba de carga. </div><div align="justify"></div><div align="justify">MARGARISABEL VELASCO</div><div align="justify">CAF</div><div align="justify"></div><div align="justify"><div align="justify"><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt;"><span lang="EN-US" style="color: black; font-size: 12pt; line-height: 115%;"><a href="http://mimosa.pntic.mec.es/~pferna37/web/4.htm"><span style="color: black;"><span style="font-family: Calibri;"></span></span></a></span></div></div><a href="http://mimosa.pntic.mec.es/~pferna37/web/4.htm"><strong><span style="color: #669922;"></span></strong></a> <br />
<div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt;"><span lang="EN-US" style="color: black; font-size: 12pt; line-height: 115%;"><a href="http://mimosa.pntic.mec.es/~pferna37/web/4.htm"><span style="color: black;"><span style="font-family: Calibri;">http://mimosa.pntic.mec.es/~pferna37/web/4.htm</span></span></a></span></div></div></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-39293332932222488562010-05-29T23:23:00.002-04:302010-05-30T14:11:33.795-04:30Miniaturización de la Radio de RF<h3 class="post-title entry-title"><a href="http://margaret-muky.blogspot.com/2010/05/miniaturizacion-de-la-radio-de-rf.html"><span style="color: #669922;">Miniaturización de la Radio de RF</span></a> </h3><div class="post-header"><div class="post-header-line-1"></div></div><div class="post-body entry-content"><div align="justify">Miniaturización de la Radio de RF<br />
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El primer paso para miniaturizar la radio del microteléfono es el examinar de cerca los componentes pasivos. Los componentes pasivos constituyen un 75-85% de todos los componentes utilizados en un teléfono móvil hoy en día. En comparación, solamente el 5% de los componentes sonactivos (o sea, circuitos integrados (CIs) y discretos). En un teléfono moderno, capaz de incorporar múltiple medios ("multi-media"), varios cientos de condensadores son utilizados, de los cuales aproximadamente el 30% pertenecen a la radio de RF.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjeohC5-yngU-lfAUr91LKFdAkOdHUl3Ltsc-1VrVDjH3ZQNGYLzX9Y9lJWYvI08pWISaVz6jHXuWIY-bGIqwv83r6cBfEsTy3dwzugeWHwMUUxNUSdEZMQiWukiCZjcrEkHRjW7-7LztoV/s1600/1000000000.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476903718011491842" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjeohC5-yngU-lfAUr91LKFdAkOdHUl3Ltsc-1VrVDjH3ZQNGYLzX9Y9lJWYvI08pWISaVz6jHXuWIY-bGIqwv83r6cBfEsTy3dwzugeWHwMUUxNUSdEZMQiWukiCZjcrEkHRjW7-7LztoV/s320/1000000000.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 121px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a></div><div align="justify"><br />
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</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Aparte de su tamaño físico, el área total consumida por los componentes pasivos puede, por su mayor parte, atribuirse a el espacio mínimo que hay que dejar alrededor de cada componente, según lo requiere el proceso de ensamblaje. Cuando se considera el reducir el espacio de placa ocupado por la radio de RF, es por tanto obvio que uno debe reducir el número de componentes pasivos discretos. Esto puede lograrse mediante la integración de los componentes pasivos.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhPg17CjFdo_dhYKLtEJLQIejXBJgdtkvEELqgK_iHmVLo-CIOd35tXNjgwKmDmYquJUabm-c7BIJgDsJLXIa2SsS5s0pElPRd_W4dUCvHWWmE5vuDa7U8YEFk9CLQs1zaeJIwbYUsYo3Xy/s1600/ONCEEE.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476904010652303890" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhPg17CjFdo_dhYKLtEJLQIejXBJgdtkvEELqgK_iHmVLo-CIOd35tXNjgwKmDmYquJUabm-c7BIJgDsJLXIa2SsS5s0pElPRd_W4dUCvHWWmE5vuDa7U8YEFk9CLQs1zaeJIwbYUsYo3Xy/s320/ONCEEE.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 212px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Figura 1. Tendencia hacia un módulo de RF totalmente integrado en miniatura. Cuando cierto módulo, por ejemplo, el PA ha sido reducido a un tamaño mínimo crítico, éste se combina con otros módulos, tal como el ASW formando un Tx- FEM. Al final, la sección completa de la radio será integrada en un sólo módulo: el módulo de la radio de bandas múltiples. El nivel de miniaturización del módulo que se predice puede lograse sólo a través de la integración de los componentes pasivos.<br />
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El módulo Philips BGY241 contenía 2 componentes activos y 30 pasivos, principalmente condensadores. Puede verse que la cantidad de componentes pasivos era mayor que la cantidad de activos por mucho. Seis años más tarde, el PA GSM de banda sencilla ha evolucionado hacia el módulo a la derecha; un módulo de RF front-end Tx dual / cuatro bandas (Philips, BGY504), el cual ocupa un área de 8X10 mm2. El BGY504 no solamente integra el PA GSM, sino que también incluye los elementos de PA para la banda de frecuencia DCS-PCS, y un conmutador de antena (CA)incorporando diodos "pin", un diplexor ("diplexer"), y<br />
dos filtros paso bajo. Aunque más pequeño en tamaño, la funcionalidad del BGY504 ha aumentado dramáticamente. La integración de componentes pasivos es una clave para la reducción de tamaño mientras que, simultáneamente, añade funcionalidad al módulo de RF. Puede apreciarse que la cantidad de componentes pasivos montados en la superficie de la placa ("surface-mounted devices"—SMD)<br />
en el BGY504 ha disminuido de 30 a 26, comparado con el BGY241. La reducción del número de componentes pasivos es posible mediante la tecnología para la<br />
integración de componentes pasivos. En éste caso, muchos de los condensadores discretos utilizados en el BGY241 son integrados en el BGY504 utilizando un proceso de integración de componentes pasivos propiedad de Philips, llamado PASSITM [3]. Los 5 "chips" volteados boca abajo ("flipped") PASSITM visibles en el BGY504 integran los condensadores necesarios para implementar circuitos de apareo de impedancias, filtro de paso bajo, y diplexores.<br />
Una reducción ulterior en tamaño puede lograrse mediante la incrustación de inductores en un substrato portador laminado con múltiples capas. El proceso PASSITM es totalmente compatible con CMOS y hace posible el fabricar redes de inductores y condensadores con componentes exhibiendo una precisión inferior a un pequeño porcentaje. Unos factores más altos de Q son obtenidos mediante el uso de substratos de silicio de alta resistividad y de interconecciones de metal gruesas.<br />
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Lo último en cuanto a módulos de RF, en términos deminiaturización, sería uno que integrara la sección de radio completa en un sólo encapsulado, alcance un tamaño mínimo crítico, éste se combinaría con<br />
otros módulos, tal como el ASW, formando un módulo de front-end Tx ("front end module"—FEM) (Tx-FEM, tal como BGY504). Al fin y a la postre, la sección completa de la radio será integrada en un sólo módulo, a saber, el módulo de radio de bandas múltiples. El nivel de miniaturización del módulo, pronosticado en la puede solamente lograrse abandonando la técnica convencional SMD de montar componentes discretos pasivos, y migrando a algún tipo de integración de pasivos.<br />
El próximo paso gigante en la miniaturización de la radio de RF, será la incorporación de interruptores óhmicos MEMS y de condensadores variables en los circuitos pasivos. MEMS exhibe una pérdida baja y alta linealidad y son, por lo tanto, "componentes pasivos de adaptabilidad" casi ideales. Utilizando éstos elementos MEMS es posible el reconfigurar circuitos pasivos tales como circuitos de apareo de impedancias y circuitos tanque, sin introducir una pérdida de señal alarmante. Se espera que éste tipo de circuito reconfigurado por MEMS conduzca a una menor huella para el front-end de RF, ya que un solo circuito será re-utilizado para diferentes bandas de frecuencia y protocolos.<br />
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Aparte de la habilidad para unir bandas de frecuencia diferentes en un sólo circuito adaptable, MEMS puede también ofrecer una mejora en la eficiencia de consumo de potencia dentro de la banda. Para ilustrar esto consideramos el circuito de apareo de impedancias entre elÇ PA y una antena con impedancia fija de 50W El valor de la impedancia de carga óptima, Zin, del transistor de la etapa final del PA varía con la potencia transmitida. El circuito de apareo de impedancia sin MEMS es normalmente diseñado para producir el menor valor posible de pérdida de inserción para un valor de la impedancia de carga óptima cuando la potencia transmitida es mínima. En éste ejemplo, la impedancia de carga óptima es Z=2W cuando la potencia de salida máxima es P=3.7W. Sin embargo, la impedancia de carga óptima cambia a Z=4+3jW cuando la potencia de salida es reducida a P=1W. Para una potencia baja esto resulta en una impedancia que no es óptima y su asociada pérdida en la eficiencia del PA. En la Figura 4 esto se manifiesta en una mayor pérdida de inserción suponiendo que la impedancia que la fuente le presenta al circuito de apareo de impedancia es de 4+3jW. Mediante la adición de un condensador variable MEMS, a la etapa final del circuito de apareo de impedancia, la impedancia de la carga puede conmutarse cuando el PA está transmitiendo una potencia de 1W. La examinación de la Figura 4 indica que con la incorporación de un sólo condensador MEMS la pérdida de inserción es reducida de 2.8dB a 1.4dB, de nuevo, suponiendo que la impedancia de la fuente es de<br />
4+3jW.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjgCfKiHNX99ZMVRqzr_CukeMhuaT7_a3tpdFbatng24XneRPc6muDH0FK_e7taPAQsqwRSdoyaav4v_hVhifEeCQNekg3DBChB2ECnMQErDTAkV8yACSX42L1NG-W3huVowk7L6oAGKcf6/s1600/12222222.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476904262289034546" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjgCfKiHNX99ZMVRqzr_CukeMhuaT7_a3tpdFbatng24XneRPc6muDH0FK_e7taPAQsqwRSdoyaav4v_hVhifEeCQNekg3DBChB2ECnMQErDTAkV8yACSX42L1NG-W3huVowk7L6oAGKcf6/s320/12222222.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 178px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Figura 3. Front-end de RF de la tubería celular de un microteléfono 3G. La caja roja integra el circuito de apareo de impedancia para diferentes bandas de frecuencia y el interruptor de la antena en un bloque funcional usando un circuito de inductores y condensadores habilitado por MEMS.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiS1clv8F6LyCRwCQyn4aor_EXYtAGwUCPTTB-MwfG-WHeGsKYM9vpRXmU0L0VGA4oJ78ON2AxqaTzC2tMTzz6LNKTsvzHE9Hv5cTcQ3be6_hmsp7ndMRlBbNUeMZziayus2k5S52NkEQOq/s1600/1444444.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476904469676738306" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiS1clv8F6LyCRwCQyn4aor_EXYtAGwUCPTTB-MwfG-WHeGsKYM9vpRXmU0L0VGA4oJ78ON2AxqaTzC2tMTzz6LNKTsvzHE9Hv5cTcQ3be6_hmsp7ndMRlBbNUeMZziayus2k5S52NkEQOq/s320/1444444.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 126px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Figura 4. El circuito adaptable de aparear la impedancia de salida de un PA de 900 MHz acomoda variaciones en la impedancia óptima de la carga, la cual es una función de la potencia transmitida por el PA.<br />
Esto indica que la impedancia está más cercana a la impedancia de carga óptima cuando el condensador MEMS es activado. La eficiencia a potencias de salida bajas puede mejorarse más aun con la incorporación de más de un condensador MEMS en el circuito de apareo. El mismo mecanismo de pérdidas también juega un papel en el lado e la antena del circuito de apareo de impedancia. La<br />
impedancia de la antena es de 50 W solamente bajo condiciones nominales, pero puede variar sustancialmente cuando la antena está, por ejemplo, cercana al cuerpo humano. También en éste caso, circuitos de apareo de impedancia adaptables, utilizando condensadores MEMS pueden mejorar la eficiencia de la transmisión de potencia (y la recepción).</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">MARGARISABEL VELASCO</div><div align="justify">CAF</div><div align="justify"><a href="http://mimosa.pntic.mec.es/~pferna37/web/4.htm">http://mimosa.pntic.mec.es/~pferna37/web/4.htm</a></div></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-18896292991963288452010-05-29T21:50:00.002-04:302010-05-30T14:11:17.197-04:30Sensores avanzados para múltiples aplicaciones.<div class="post-body entry-content"><div align="justify">Sensores avanzados para múltiples aplicaciones.<br />
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Los Sistemas Micro-Electro-Mecánicos (Micro-electro-mechanical systems (MEMS) )y de tecnologías de película delgada permiten la integración de circuitos electrónicos y matrices de sensores multifuncionales fabricados en sustrato de silicio como detectores químicos, mecánicos y de parámetros físicos. También la integración ofrece la posibilidad de acortar el camino entre los sensores y las técnicas de reconocimiento. Es importante fijarse que los sensores biológicos tienen igualmente la facultad de funcionar como sensores múltiples por ejemplo el sentido del tacto agrupa sensaciones de temperatura, presión, viscosidad de líquidos, además de disponer de un mecanismo de retroalimentación y de memoria.<br />
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Los MEMS son sensores avanzados para detectar simultáneamente varios parámetros, temperatura, presión, radiación, gas y concentración de vapor, olor, aceleración, inercia, campos eléctricos y magnéticos y muchos más, proporcionan no solamente alta relación señal ruido en un gran rango dinámico sino que también presentan buena sensibilidad. En general, los sensores consisten en dos elementos: un detector y una plataforma que comunica con el detector a través de un interface activo con variables eléctricas, mecánicas, ópticas o impedancia química. La plataforma debe permitir generar la salida de señales eléctricas que transportan la información proporcionada por el detector.<br />
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El principal elemento utilizado en los MEMS es el silicio. La tecnología usada en la fabricación electrónica de las micromáquinas es cualquiera de las utilizadas en la fabricación de circuitos integrados, la fotoeléctrica, difusión ,oxidación , etc. La técnica como silicon-to-silicon y silicon-to-glass es la que se suele emplear permitiendo la realización de sensores de olor.<br />
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La figura muestra el proceso de fabricación con tecnología basada en silicio SOI. Muestra el proceso para fabricar varios integrados de dispositivos resonantes y sistemas para MEMS ópticos integrados en un mismo sistema.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjElwQd7nsCRGFUtjoe77UN3jDauhO31mawncl6lnrp_r9J6T0suQT7NuZMv2Lb8YBg7EBWrC_8HKmgrAsob7Les6DznpJw6Z7T9SqeVXW5KXg-hhdIjKftry_MTmqV9pDAAV8QwPZXaWsR/s1600/1sabado.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476877369115315122" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjElwQd7nsCRGFUtjoe77UN3jDauhO31mawncl6lnrp_r9J6T0suQT7NuZMv2Lb8YBg7EBWrC_8HKmgrAsob7Les6DznpJw6Z7T9SqeVXW5KXg-hhdIjKftry_MTmqV9pDAAV8QwPZXaWsR/s320/1sabado.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 161px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a></div><div align="justify"><br />
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</div><div align="justify"><a href="" name="_Toc527569023">SISTEMAS MICRO-ELECTRO-MECÁNICOS PARA DETECCIÓN DE GASES. </a><br />
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. Técnica de mecanizado basada en oblea de silicio SIO y obleas pegadas.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjXgrixPZTHtjmTndQYqMcG4pikwRmjDj40OouNKZpqY01TzprnWaKq_uQjt8h1F7t5yQ_dMidlpRLKEMQGuOsdhymGU90okQdFhB-Wyx53h9zVPs2gGa89TnJWOJ1sJB8pLgEgj6mzdWme/s1600/2222sabado.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476877824023230354" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjXgrixPZTHtjmTndQYqMcG4pikwRmjDj40OouNKZpqY01TzprnWaKq_uQjt8h1F7t5yQ_dMidlpRLKEMQGuOsdhymGU90okQdFhB-Wyx53h9zVPs2gGa89TnJWOJ1sJB8pLgEgj6mzdWme/s320/2222sabado.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 269px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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<a href="" name="_4.1._Sensor_de_superficie_de_onda_acúst"></a><a href="" name="_Toc527569024">. Sensor de superficie de onda acústica SAW</a><br />
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Los sensores más comunes están constituidos por dispositivos piezoeléctricos. La figura muestra la estructura básica de un sensor acústico electrónico de gas. Este tipo de sensores se utiliza para la realización de sensores multifuncionales físico y químicos ;esta estructura se utiliza para sensores microscópicos de viscosidad, humedad, detectores de humo, sensores de gas , y sensores de campo magnético-eléctrico. Normalmente, el deposito de sustancias en la película delgada se utilizan para la medida de estos parámetros al producir cambios físicos y químicos que hacen varias la frecuencia de resonancia de la película. Los cambios en los sensores basados en el desplazamiento de frecuencia de resonancia , son producidos por causas mecánicas, químicas u otras perturbaciones.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgaATEQ3gOV9squnNg3xzG-2quLdOQItMA7MpX4k1zcDSB7Qs6CsgTK0gH1XKyu6Tz7CpY5-yryOBYcBBQHnpFACjTewhs2btyr8tlGPrC7X6hmZeVYW0SwBsPjolEBeV9AIU5aDvuESkd7/s1600/33333333sabado.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476878396555248306" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgaATEQ3gOV9squnNg3xzG-2quLdOQItMA7MpX4k1zcDSB7Qs6CsgTK0gH1XKyu6Tz7CpY5-yryOBYcBBQHnpFACjTewhs2btyr8tlGPrC7X6hmZeVYW0SwBsPjolEBeV9AIU5aDvuESkd7/s320/33333333sabado.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 183px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
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Si el resonador se pone junto con una película delgada, las condiciones de funcionamiento varían. Una película dieléctrica modifica su funcionamiento bajo condiciones mecánicas, mientras una película conductora modifica ambos su funcionamiento eléctrico y mecánico. Las perturbaciones mecánicas y eléctricas causan desplazamientos de la frecuencia de resonancia. El funcionamiento y desplazamiento de frecuencia de resonancia vienen dados por:<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgRP9S0JYCOdslXgey5CSmFNq8Iqd0AWzCKd0jx8EAHpUYzc8zKr7dLErmXu9VBIRJ95YA22XhPoGPKOe3Hc8aSjHgrmWCxLum0vgsyDwFpIg3Q6watTR446slCFT8elxuCF24rpXzlwk9b/s1600/444444sabado.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476878609618651938" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgRP9S0JYCOdslXgey5CSmFNq8Iqd0AWzCKd0jx8EAHpUYzc8zKr7dLErmXu9VBIRJ95YA22XhPoGPKOe3Hc8aSjHgrmWCxLum0vgsyDwFpIg3Q6watTR446slCFT8elxuCF24rpXzlwk9b/s320/444444sabado.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 68px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
<br />
</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">donde U es la energía acústica cargada en modo resonador, T es la tensión de esfuerzo, y * indica un conjugado complejo.<br />
<br />
El régimen de la oscilación del resonador piezoeléctrico puede ser modificado mecánica o eléctricamente. Las perturbaciones eléctricas pueden ocurrir en la película metálica con diferentes valores de conductividad en el resonador o si el resonador se introduce en un electrolito de conducción iónica. La influencia mecánica, química y eléctrica en sólidos y fluidos en la superficie del sensor depende de la interface entre el resonador de cuarzo y la resonancia. Algunos efectos en líquidos y sólidos hacen oscilar el resonador y modificar la resolución del sensor. La resolución del sensor se determina por la respuesta en el desplazamiento de la frecuencia de resonancia, a perturbaciones y la capacidad de monitorizar los cambios en desplazamiento de frecuencia. Cuando un resonador de cuarzo libre se pone en contacto con un sólido o fluido, parte de la energía acústica se trasmite fuera del resonador.<br />
<br />
El acoplamiento acústico define el desplazamiento de la frecuencia de resonancia, y modifica el factor Q de calidad.<br />
<br />
La siguiente figura muestra la superficie de una plataforma de onda acústica usando varios sensores de película delgada depositados en un resonador piezoeléctrico. En una mezcla de gases, cada película detecta un componente determinado .<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgt1veMgnDNF_QfUXUn9v_taRorj7JaM07Ffokk4Ccy97jkKaMCEzEH4gzVBmetBTB5gj2H7lg7rXCBp0VKyHqXWPSv6ppXFHbLuCAIeG3PanIS5k9weGMPA1e1KmYKzZEOQllnTrBfgFdF/s1600/555555555.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476878959972541234" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgt1veMgnDNF_QfUXUn9v_taRorj7JaM07Ffokk4Ccy97jkKaMCEzEH4gzVBmetBTB5gj2H7lg7rXCBp0VKyHqXWPSv6ppXFHbLuCAIeG3PanIS5k9weGMPA1e1KmYKzZEOQllnTrBfgFdF/s320/555555555.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 178px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
<br />
</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Una plataforma de hola acústica usa varios sensores de película delgada depositados en la línea del resonador piezoeléctrico.<br />
<br />
La figura muestra otra superficie de onda acústica (SAW) configurada con silicio, en un sustrato no piezoeléctrico. El traductor interdigital esta construido por ZnO, un material piezoeléctrico. La línea SAW es parte de un circuito oscilador. Cuando la sensibilidad cambia los parámetros mecánicos también lo que se produce por la presencia de un gas cuya presión desplaza la frecuencia de resonancia y cambia la velocidad de propagación en el SAW. La línea de referencia del SAW, construida con película de cristal pasivo se usa para calibraciones.<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhkCQnBmT8VEF1gDPwtzG4ds-wFt_bbhNRCsz145vPuVklF25_W4cguqdSTFJQ8dUfMocRyZ7ZiFclyBhQ82BIs5Qfk5CAaabMygnwBcZysFfjj9_3Lh69PUbnMXpTj7ud6ylYRZSrT4sBR/s1600/666sabado.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476879232333641746" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhkCQnBmT8VEF1gDPwtzG4ds-wFt_bbhNRCsz145vPuVklF25_W4cguqdSTFJQ8dUfMocRyZ7ZiFclyBhQ82BIs5Qfk5CAaabMygnwBcZysFfjj9_3Lh69PUbnMXpTj7ud6ylYRZSrT4sBR/s320/666sabado.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 178px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Una configuración SAW usando substrato no piezoeléctrico.<br />
<br />
<a href="" name="4.2._Sensores_Electroquimicos">. Sensores Electroquímicos</a><br />
Otra familia de sensores multifunción son los sensores de gas electroquímicos ver Figura , que se usan con celdas galvánicas en estado sólido para media de presiones parciales de gases como CO2, NOx, SOx, y gases de hidrocarburos.<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgz6INoYtpVlmYYtl3cEhkmlk8UQai-7taJF__r-DjTStnOLJ2Y00Y_LmxiSaSR_0KYrVKIrLjevWB67VIxgR176tqKNcK52R5vv4qbXJEJKvmEaJoAhQVrSyKN3VKn-Iqs1ueVOVFIFp5X/s1600/777sabado.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476879843606350274" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgz6INoYtpVlmYYtl3cEhkmlk8UQai-7taJF__r-DjTStnOLJ2Y00Y_LmxiSaSR_0KYrVKIrLjevWB67VIxgR176tqKNcK52R5vv4qbXJEJKvmEaJoAhQVrSyKN3VKn-Iqs1ueVOVFIFp5X/s320/777sabado.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 248px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 287px;" /></a><br />
<br />
</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Plataforma para sensor de gas electroquímico.<br />
<br />
Las siguiente figura muestra un sensor de gas para medida parcial de presencia de CO2 fabricado usando tecnología de película delgada. El sensor opera a 350°C y toda su estructura se construye encima de una oblea de silicio con platina de película delgada.<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgI5m73k4olsBxZu0ipGLXPUCrHMt8t2w74J4MytaTbEFQNLae8CfXpIiSFShRN9v583gBV6OQbDaL7n-FpF3UISmiw57FGUX-M2J7EMp3NCD6Suen6M44XAxvMraaRIB_p3rRBJdHJjyGa/s1600/8888888888.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476880015931517074" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgI5m73k4olsBxZu0ipGLXPUCrHMt8t2w74J4MytaTbEFQNLae8CfXpIiSFShRN9v583gBV6OQbDaL7n-FpF3UISmiw57FGUX-M2J7EMp3NCD6Suen6M44XAxvMraaRIB_p3rRBJdHJjyGa/s320/8888888888.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 216px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a><br />
<br />
</div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Sensor electroquímico de gas CO2 gas sensor operando a 350°C.</div><div align="justify"><br />
<br />
Utilizando varios sensores sobre un mismo sustrato de silicio con tecnología MEMS, sólo se necesita un electrodo diferente para cada una de las salidas del sensor.<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhx2dgziuip6WMp1huicXAl20YVxm194htZRuE-53BIEAYy_IYHX-hFgQ4qPbBTnArPR15YDk_kMDTkJmzjLCOyHOo93hyphenhyphenQEcoIqmUs6m6O7YkKB2R3G7qDZyW84pxYcw8j9O3itkMCbR0t/s1600/999999999999.jpg"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476880169841513970" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhx2dgziuip6WMp1huicXAl20YVxm194htZRuE-53BIEAYy_IYHX-hFgQ4qPbBTnArPR15YDk_kMDTkJmzjLCOyHOo93hyphenhyphenQEcoIqmUs6m6O7YkKB2R3G7qDZyW84pxYcw8j9O3itkMCbR0t/s320/999999999999.jpg" style="cursor: hand; float: left; height: 191px; margin: 0px 10px 10px 0px; width: 320px;" /></a></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">Matriz de sensores de gas fabricada usando tecnología </div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify">MARGARISABEL VELASCO</div><div align="justify">CAF</div><div align="justify"><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt;"><span lang="EN-US" style="color: black; font-size: 12pt; line-height: 115%;"><a href="http://mimosa.pntic.mec.es/~pferna37/web/4.htm"><span style="color: black;"><span style="color: black; font-family: Calibri;">http://mimosa.pntic.mec.es/~pferna37/web/4.htm</span></span></a></span></div><div class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt;"><a href="http://margaret-muky.blogspot.com/2010/05/sensores-avanzados-para-multiples.html"><span style="color: black;">http://margaret-muky.blogspot.com/2010/05/sensores-avanzados-para-multiples.html</span></a></div></div></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-18258707177438849722010-05-29T18:35:00.001-04:302010-05-30T14:10:57.230-04:30Aluminum Nitride Contour-Mode Vibrating RF MEMS<div align="justify" class="post-body entry-content"><span style="font-size: x-large;"><strong><span style="font-size: 180%;"><span style="font-size: x-small;">Aluminum Nitride Contour-Mode Vibrating RF MEMS</span><br />
</span></strong><br />
</span>Abstract — This paper reports on a new class of piezoelectric Aluminun Nitride contour-mode vibrating RF MEMS that have demonstrated low motional resistance, high quality factors and multiple frequencies of operation on the same silicon substrate. These resonators have been arranged in electrically or mechanically coupled arrays to form low-loss band pass filters particularly fit for IF bands used in commercial wireless handsets. In addition, very low phase noise oscillator has been demonstrated using a contour-mode micromechanical resonator in a standard Pierce design. This novel technology could revolutionize wireless communication systems by allowing the cofabrication of multiple frequency filters (IF and RF) and frequency reference elements on the same chip, therefore reducing form factors and manufacturing costs. Index Terms — Bandpass Filters, MEMS resonators, Piezoelectric resonators, Aluminum Nitride.<br />
<br />
<strong>I. INTRODUCTION<br />
</strong><br />
As the demand for ubiquitous connectivity grows, the expectations of wireless appliances' functionality and interchangeability are becoming more and more exacting. RF MEMS is an emerging technology that promises to enable both new paradigms in RF systems as well as unprecedented levels of performance and integration. The principal drivers of research in RF MEMS technology are resonator-based circuits, namely filters and oscillators. Solutions capable of integrating multi-band and multi-standard devices that consume low power and have small form factors will accomplish the vision of next-generation, ubiquitous wireless communications.<br />
<br />
Several research groups [1-4] have demonstrated individual or coupled electrostatically-driven microresonators. Although characterized by sheer high Q amenable for the implementation of frequency reference elements, these microdevices suffer from large motional resistance, Rx. For filters, a large Rx translates into the need for extremely bulky coupling elements and makes these resonators unintegrable with existing 50 Ω systems. More recent research activities have shown that dielectric transduction [5] can be employed to reduce the motional resistance of these devices. Although very promising, this technology is still unproven and suffers from some drawbacks such as intrinsically large capacitance values (due to the ultra-thin and high-K dielectric) and small electromechanical coupling coefficients which limit their use to narrow bandwidth filtering applications. Piezoelectric materials such as aluminum nitride or quartz offer larger electromechanical coupling coefficients that reduce the motional resistance of the resonators to few ohms and make them more amenable to the implementation of wide bandwidth filters. Piezoelectric resonators such as FBARs [6, 7] and shear-mode quartz resonators [8], have been successfully demonstrated and electrically cascaded to form band pass filters in the GHz range. Because film thickness sets the center frequency of these resonators, FBARs and shearmode quartz resonators complicate the manufacturing of a single-chip RF module that has multiple-frequency selective filters and frequency reference elements on the same substrate. In this work, a multi-frequency platform that can readily be interfaced with existing 50 Ω systems and standard oscillator circuitry is presented. The pathway towards an Aluminum Nitride single-chip RF front-end solution is demonstrated [9- 13]: contour-mode bulk acoustic wave resonators are fabricated on the same substrate covering frequencies of specific interest for cell phone manufacturers. A novel integrated solution that offers IF and RF filtering functions combined with a stable frequency reference element is presented. High quality factors in air, ranging from 2,000 to 4,000, were demonstrated on the same substrate for IF rectangular and ring shaped contour mode resonators. These contour-mode MEMS resonators were either electrically or mechanically coupled to form band pass filters in the frequency range between 40 and 230 MHz. Very low insertion losses ranging from 2 to 8 dB, high out-of-band rejection and the ability to interface to 50 Ω systems were demonstrated. In addition, a low phase noise (less than - 110 dBc/Hz at 10 kHz offset) oscillator was realized using a 224 MHz ring resonator in a standard Pierce design.</div><div align="justify" class="post-body entry-content"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg_DRB_RS8npRNjsp_VeGw2ROuBFkqLqegKnga-VWWSaNQbR341CLx8b72yHHrr3P8n9jVjbkmDvNUKJRH2bnNy-iU_c-XOTNrwJ7zIENkNAOXuJEXACwOuMo_rA8kAFs4Wb3m432fONlQ/s1600/c1.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476775244171998530" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg_DRB_RS8npRNjsp_VeGw2ROuBFkqLqegKnga-VWWSaNQbR341CLx8b72yHHrr3P8n9jVjbkmDvNUKJRH2bnNy-iU_c-XOTNrwJ7zIENkNAOXuJEXACwOuMo_rA8kAFs4Wb3m432fONlQ/s320/c1.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 221px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 1: Schematic represenations of the building blocks for the filters and their mode shapes: (a) circular ring AlN resonator excited in a radial-extensional contour mode shape; (b) rectangular plate AlN resonator excited in a width-extensional contour-mode.<br />
<br />
<br />
<strong>II. CONTOUR-MODE PIEZOELECTRIC RESONATORS<br />
</strong><br />
Contour-mode rectangular plate [10] and ring-shaped [11] AlN resonators are the building blocks for the band pass filters and oscillator of this work. Figure 1 shows a schematic representation of ring-shaped and rectangular plate resonators (with their mode shapes). The resonator body is made out of AlN sandwiched between bottom Pt and top Al electrodes. By applying a harmonic electric field across the film thickness, the active AlN piezoelectric layer undergoes (through the d31 piezoelectric coefficient) an in-plane lateral displacement that is greatly amplified at resonance. The center frequency of the induced bulk acoustic radial or longitudinal standing wave is determined by the lateral dimensions (primarily by the width of the ring and the plate) of the microdevice and therefore multiple frequencies can be defined on the same wafer during the lithography step. This is the main disruptive feature of this technology, which differentiate from FBAR technology and permits the realization of multiple-frequency platforms.<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiVbvAwPwV88dzAxvEIe7_ZYYN9J7LTiRXOQEQ7lRY-SLgpSRem9Tmv-W9IK3OPMKbAjYE8HG4oHyLTJf9_o0p7-wYjqRC8RbTxhoJgKaJgtI1QjJenGCyVaBD0hSUgU-x0AmTjabQA9qM/s1600/c2.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476775252858312722" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiVbvAwPwV88dzAxvEIe7_ZYYN9J7LTiRXOQEQ7lRY-SLgpSRem9Tmv-W9IK3OPMKbAjYE8HG4oHyLTJf9_o0p7-wYjqRC8RbTxhoJgKaJgtI1QjJenGCyVaBD0hSUgU-x0AmTjabQA9qM/s320/c2.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 291px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 2: (a) SEM of eight electrically coupled ring resonators to form a ladder band pass filter at 236 MHz; (b) SEM of eight electrically coupled rectangular plate resonators forming a ladder band pass filter at 93 MHz.<br />
<br />
It is important to state that, although FBAR resonators have been demonstrated in manufacturing environments, tight tolerances are demanded for the electrodes and AlN film thicknesses in order to target the desired frequency of vibration. In comparison, the center frequency of the microdevice is less sensitive (approximately 10x less) to the thickness dimensions of the structure for the contour-mode technology. Tolerances for the lateral dimensions of the contour-mode devices are similar to those for the film thickness of FBAR technology, but state-of-the-art IC manufacturing tools excel at defining small features lithographically, therefore reducing the challenge of accurate frequency setting. Ultimately, the realization of high frequency and accurate contour-mode structures could results in a more economically viable solution than existing FBAR resonators.<br />
<br />
<strong>III. CONTOUR-MODE MEMS FILTERS</strong><br />
<br />
Contour-mode piezoelectric MEMS resonators were arranged either in electrically or mechanically coupled arrays to form band pass IF filters.<br />
<br />
A. Electrically Coupled MEMS Filters Eight rings, all with an inner radius of 90 μm and width of 20 μm, were electrically cascaded in a ladder topology (Fig. 2a).<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgWr55k2ZmLHOaM5HAhCFqo3hw1gNbCko1sNi5f-uLZnEqOX18roM-SlH_ZrRk-sbKQJVhf3Q_orj0apFmt29cs73mRXuEen97bLZX0TgBacFGd7NZq3booDcNAtF9YA8w6j8z72vg4N68/s1600/c3.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476775258566439554" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgWr55k2ZmLHOaM5HAhCFqo3hw1gNbCko1sNi5f-uLZnEqOX18roM-SlH_ZrRk-sbKQJVhf3Q_orj0apFmt29cs73mRXuEen97bLZX0TgBacFGd7NZq3booDcNAtF9YA8w6j8z72vg4N68/s320/c3.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 208px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 3: S21 response of a 236 MHz ladder filter made out of 8 ring resonators.<br />
<br />
The frequency of the series and shunt branches were lithographically shifted by approximately 0.3%. It is important to note that a wider bandwidth (up to 2-2.5%) could theoretically be obtained, but was limited by additional parasitic capacitance introduced by the fabrication process. This filter shows moderate insertion losses of 7.9 dB (Fig. 3) at 236.2 MHz, an out-of-band rejection of 26 dB and a 20 Db shape factor of 2.79. This filter does not suffer from any other spurious resonance. The non-ideal shape factor is likely the result of slight mismatches in frequency between adjacent resonators.<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiYK34p63p9AhsRcfHPG_sQ1tF_GOacfM3sRbT2IMr7qWpXNsFDF7UojNUN5cueW4oL7f84uiPmFDuHxmfdHx6WCDXLPyOz2muDS0x0CQxi-gJwqmOPNRM2rHo0xTVLBg_s6kQ753zF0ro/s1600/c4.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476775266535776290" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiYK34p63p9AhsRcfHPG_sQ1tF_GOacfM3sRbT2IMr7qWpXNsFDF7UojNUN5cueW4oL7f84uiPmFDuHxmfdHx6WCDXLPyOz2muDS0x0CQxi-gJwqmOPNRM2rHo0xTVLBg_s6kQ753zF0ro/s320/c4.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 222px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 4: Transmission plot for a 93 MHz ladder filter made out of 8<br />
rectangular plate resonators.<br />
<br />
In addition, eight 200 μm long and 50 μm wide rectangular plates (Fig. 2b) were tested in a ladder configuration. Again the frequencies were lithographically shifted by about 0.3%. An example of the electrical response of eight rectangular resonators is shown in Figure 4. In this case insertion losses as low as 4 dB were recorded at 93.2 MHz and out-of-band rejection of 27 dB were achieved. For this filter a second band pass function exists at approximately 22 MHz due to the length-extensional mode shape present in the plate.<br />
<br />
B. Mechanically Coupled MEMS Filters The previously described filters based on electrically cascaded L-networks of AlN contour mode MEMS resonators achieve fractional bandwidths that are limited to approximately 2% by fundamental material properties. The following new class of mechanically coupled AlN contour mode filters is not subject to the aforementioned bandwidth limitation [13].<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj8gD3KXXs4GdtjTwICI3DKjQ9Zmt7fWVJLgV5Oq1ZZbhzmBleWkUGuCJ_1ci7nDh1Vz_sVa89OAwxAT1JrS9HWkOp_x2szeZkuSDm8agtfkROm43Ub913gHuRrv6yZR61Lyp02cq7lswg/s1600/c5.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476775271753411570" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj8gD3KXXs4GdtjTwICI3DKjQ9Zmt7fWVJLgV5Oq1ZZbhzmBleWkUGuCJ_1ci7nDh1Vz_sVa89OAwxAT1JrS9HWkOp_x2szeZkuSDm8agtfkROm43Ub913gHuRrv6yZR61Lyp02cq7lswg/s320/c5.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 281px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 5: Two mechanically coupled plate resonators with a single quarter-wavelength long coupling bar.<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhFYzRovW0TtWoQV_Tomal3rkdjslNDwQGRiohizfo64QVVnMYSjimPFfzyzDf4zh6vRzniR2ydyLdQJfr7Rb5fHE0SaLMzYwgiTGOc4u9gTMfBvEsxOvptjhPxvzc4TQI5iLgRQ6B20BE/s1600/c6.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476773740075498050" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhFYzRovW0TtWoQV_Tomal3rkdjslNDwQGRiohizfo64QVVnMYSjimPFfzyzDf4zh6vRzniR2ydyLdQJfr7Rb5fHE0SaLMzYwgiTGOc4u9gTMfBvEsxOvptjhPxvzc4TQI5iLgRQ6B20BE/s320/c6.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 230px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 6: Array of 24 contour mode plate resonator filters with mechanical series connections for multi-pole bandpass response and electrical parallel connections for reduced insertion losses.<br />
<br />
The use of quarter wavelength long length-extensional bar coupling elements between adjacent width-extensional mode plate resonators effectively allows both frequency and bandwidth to be specified at the CAD layout level. Data for filters of up to sixth order with center frequencies of up to 100 MHz are presented. Insertion losses as low as 1.5 dB with 1 ktermination, and fractional bandwidths of approximately 1 to 3% are reported.<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiG3IQsbJfWT5gJcpxb5A8Lmpwbh5bwgXmQ8riPyuZTNvh-S6SlNzepCNvJYt7HeRi36wldJ8IHzSLD3H7ILFVmCemIbPpf8Ec6uxLsU5xQzlCesxOR2W_c233R0yChyphenhyphenrj0KDKUY07dc3M/s1600/c7.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476773750535922194" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiG3IQsbJfWT5gJcpxb5A8Lmpwbh5bwgXmQ8riPyuZTNvh-S6SlNzepCNvJYt7HeRi36wldJ8IHzSLD3H7ILFVmCemIbPpf8Ec6uxLsU5xQzlCesxOR2W_c233R0yChyphenhyphenrj0KDKUY07dc3M/s320/c7.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 203px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 7: Transmission response curves of terminated and unterminated 2 mechanically coupled plate resonator filters; plot showing out of band rejection from fc/2 to 1.5fc (inset).<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhUBLhJUgH5BdIn_uK8x5kODHVpkNI0Yo08R1XebnDTnVzrlmj88LVRAJ7wfsmHLaGcPuXfnokBp9b-yNvErRfGV4qIgR4dH7q8mKavsRtL9I-kC9ea6TjU5sJ5nCkMnys_8Busktb9hR8/s1600/c8.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476773753772423538" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhUBLhJUgH5BdIn_uK8x5kODHVpkNI0Yo08R1XebnDTnVzrlmj88LVRAJ7wfsmHLaGcPuXfnokBp9b-yNvErRfGV4qIgR4dH7q8mKavsRtL9I-kC9ea6TjU5sJ5nCkMnys_8Busktb9hR8/s320/c8.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 238px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 8: Comparison of expected and observed transmission response of 4 electrically parallel 6th order mechanically coupled plate resonators.<br />
<br />
Figure 7 shows the transmission response curve (with and without termination) of filter consisting of two mechanically coupled plate resonators (Fig.5). The coupling is achieved using three evenly spaced quarter wavelength long coupling elements. A comparison of theoretical and experimental transmission responses of the array of 24 contour mode plate resonator filter (Fig. 6) is plotted in Figure 8.<br />
<br />
The above results demonstrate the feasibility of higher-order (up to sixth) MEMS filters spanning arbitrary frequency ranges (currently up to 100 MHz) with lithographically definable bandwidth (up to several percent) and on-chip realizable termination values (1 to 2.5 k). In addition to multi-pole filters employing distinct mechanically or electrically coupled resonator building blocks, devices in which the passband is defined by the proximity of two natural contour modes of vibration of a single annular resonator have also been demonstrated [9]. It has been verified that an aluminum nitride annulus with an inner to outer radius ratio of approximately 27/100 (see Fig. 9) exhibits a purely radial and a coupled radial-tangential contour 4 mode that degenerate to the same frequency. A bisected top electrode configuration selectively couples into the desired modes resulting in 4.8 dB of insertion loss at 22.4 MHz, 0.5% 3dB bandwidth, and better than 30 dB of out of band rejection as seen from the plots in Figure 10.<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjaeDnjENprNnOTuzW27TDWkd0YIc1gKYKu4AwWY_TYFb8KjiBPTYIMmAc9LKNZIBUQNUsUTYkG_UeiYmujXNlJ3YlIx8a9vik0Ga6bKtWTgbLkq9XqpaU8Nw6hXcbdnk7Tg5-ZwtoiEk8/s1600/c9.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476773758393031826" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjaeDnjENprNnOTuzW27TDWkd0YIc1gKYKu4AwWY_TYFb8KjiBPTYIMmAc9LKNZIBUQNUsUTYkG_UeiYmujXNlJ3YlIx8a9vik0Ga6bKtWTgbLkq9XqpaU8Nw6hXcbdnk7Tg5-ZwtoiEk8/s320/c9.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 121px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 9: (Left): SEM of dual contour mode filter; (Right) detailed view of electrode patterning.<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEidVFJDCpAvoPQmJzXD_9JsEJgBwzES8JvxORYukriWB6FpOwCv20TSTfuGC44H59YehV384PaZo62FKmDxOILu9fdAE8agoB20-x8iYnumaZ5rR5NO5ot2TsOO2tTDupOWz7cc2Ex4JQA/s1600/c10.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476773767308590466" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEidVFJDCpAvoPQmJzXD_9JsEJgBwzES8JvxORYukriWB6FpOwCv20TSTfuGC44H59YehV384PaZo62FKmDxOILu9fdAE8agoB20-x8iYnumaZ5rR5NO5ot2TsOO2tTDupOWz7cc2Ex4JQA/s320/c10.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 194px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 10: Experimental filter response showing passband and out of band rejection from fc/2 to 10fc.<br />
<br />
<strong>IV. PIERCE OSCILLATOR A 223.9 MHz AlN</strong> </div><div align="justify" class="post-body entry-content">contour-mode ring resonator was used as a frequency reference element in a standard Pierce oscillator. The oscillator circuit was designed in a 0.25 μm CMOS process and consumes 3.5 mW from a 2.5 V supply. The recorded phase noise for a center frequency of 224.1 MHz (Fig. 9) is less than - 110 dBc/Hz at 10 kHz offset.<br />
1/f 3<br />
</div><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhusfHQ8YdNRBJd0yrsrwdbaLtOBM7l2bj25HdCDb9aj17mYeNwHxCMbNoJrK7JYLwsE2OJ10TyxjUp51e-J8Bmcc43U7y4GDBEfrEWCXF1T7R0kIC73h4jEupVf127tYoyd3r0FoaWt18/s1600/c11.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476776348564799442" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhusfHQ8YdNRBJd0yrsrwdbaLtOBM7l2bj25HdCDb9aj17mYeNwHxCMbNoJrK7JYLwsE2OJ10TyxjUp51e-J8Bmcc43U7y4GDBEfrEWCXF1T7R0kIC73h4jEupVf127tYoyd3r0FoaWt18/s320/c11.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 205px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 9: Phase noise plot for a 224.1 MHz Pierce oscillator.<br />
<br />
The power consumption of the oscillator is relatively large and is due to over designed transistor characteristics. The authors believe that power consumption in order of few hundreds μW can be easily achieved via circuit optimization. Ongoing work is looking at explaining the origin of the 1/f3 behavior. When this phenomenon is fully understood, betterphase noise performance is expected.<br />
<br />
<strong>V. CONCLUSION</strong><br />
<br />
A single-chip multiple-frequency platform was successfully demonstrated. Novel contour-mode AlN resonators were fabricated in the IF range and showed high quality factors and low motional resistance. To further prove the viability of this technology, IF filters and a Pierce oscillator were realized using contour-mode resonators. Future work focuses on expanding the frequency of operation of the contour-mode technology so that multi-band devices at RF frequencies can be fabricated on the same chip. ACKNOWLEDGEMENTSupport for this work was provided by CSAC DARPA grant No. NBCH1020005. The authors thank the University of California Berkeley Microfabrication Laboratory staff for its help.<br />
<br />
<a href="http://pmans.ese.upenn.edu/Papers/Piazza_IMS06.pdf">http://pmans.ese.upenn.edu/Papers/Piazza_IMS06.pdf</a> <br />
<div><a href="http://morenojoseali.blogspot.com/2010/05/aluminum-nitride-contour-mode-vibrating.html">http://morenojoseali.blogspot.com/2010/05/aluminum-nitride-contour-mode-vibrating.html</a></div><div>JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</div><div>EES SECCION 2</div><div style="clear: both;"></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-28804167806202012482010-05-29T18:33:00.001-04:302010-05-30T14:10:40.131-04:30EL DISEÑO DE CIRCUITOS INTEGRADOS MONOLÍTICOS DE MICROONDAS (MMIC) EN LOS ESTUDIOS DEL INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN DE LA UNIVERSIDAD DE CANTABRIA<div align="justify"><strong>EL DISEÑO DE CIRCUITOS INTEGRADOS MONOLÍTICOS DE MICROONDAS (MMIC) EN LOS ESTUDIOS DEL INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN DE LA UNIVERSIDAD DE CANTABRIA</strong> <br />
<br />
María Luisa de La Fuente, Member, IEEE, Juan Pablo Pascual, Member, IEEE y Enrique Barajas <br />
<br />
Abstract— Since the origin of Monolithic technologies during the seventies, apprenticeship of Microwave Monolithic Integrated Circuits (MMIC) design techniques has been a discipline linked to foundries, which have instructed engineers from customer companies in their particular technologies. Over the past few years such knowledge has started to emerge from industrial context, extending to the academic and university world with the proposal of courses about MMIC design in regular programs of engineering degree. The article describes the proposed course about MMIC design inside the Telecommunications Engineering Degree at the University of Cantabria, which can be considered as a pioneer course in the Spanish University. There is a significant background of research and development activities about MMIC design which has supported the starting of the course. The article gives a detailed description of the course syllabus, interconnection with other topics inside the Telecommunication Engineering degree, main pedagogical aspects, possibilities of continuation toward the Ph.D. degree, and references to other courses in European and North American Universities. These references allow us to allocate the relevance and interest for the students of including in their background such a specific topic prior to the university graduation. Index Terms— Education, MMIC design, Communication engineering education, Microwaves, Integrated circuits. <br />
<br />
<br />
<strong>I. INTRODUCCIÓN</strong> <br />
<br />
Los sistemas tradicionales de comunicaciones sobre microondas, construidos mediante guías de onda, resultaban especialmente voluminosos y pesados si se comparan con los sistemas sobre placas de circuito impreso. Ello justifica que los primeros circuitos de microondas elaborados con transistores MESFET de AsGa (IBM, 1970- 1972 [1]) sobre placa de dieléctrico con tecnología híbrida se llamaran "Microwave Integrated Circuits" (MIC). Pero la verdadera integración vendría poco después (1974: primer amplificador MMIC, fabricado por Plessey [1]). Desde su M. L. de La Fuente y J. P. Pascual trabajan en el Dpto. de Ing. De Comunicaciones, Universidad de Cantabria, Santander, España (e-mail: <a href="mailto:pascualp@unican.es">pascualp@unican.es</a>). E. Barajas trabaja en el Dpto. de Ingeniería Electrónica de la Universidad Politécnica de Cataluña, España. origen, en la primera mitad de los años 70, y hasta la actualidad, la tecnología MMIC ha progresado en las bandas de frecuencia alcanzadas, en las aplicaciones cubiertas y en la capacidad de integración con otras funciones de baja frecuencia. Si inicialmente la tecnología MMIC se localizaba en etapas de conversión de la señal o modulación-demodulación (osciladores, mezcladores, amplificadores de potencia y de bajo ruido), hoy cada vez es mayor la tendencia a incorporar funciones de procesado de la señal en banda base y funciones de control en un contexto mixto analógico-digital. Las habilidades requeridas para el desarrollo de esta tecnología cubren un amplio abanico: desde la fabricación de semiconductores hasta el diseño de circuitos de microondas, pasando por el diseño de circuitos electrónicos analógicos y digitales. Los procesos tecnológicos pueden ser exclusivamente para uso interno de las empresas o bien se abren también a diseñadores externos. Tradicionalmente las fundiciones ("foundries") donde se fabrican estos circuitos asumían la responsabilidad de formar a los ingenieros diseñadores de sus empresas clientes en cursillos específicos de alto costo, que a veces estaban incluidos en los contratos de fabricación. De este modo la docencia del diseño con tecnología MMIC quedaba restringida al ámbito empresarial, mientras que en el contexto universitario la tecnología microelectrónica, la electrónica analógica-digital y el diseño de circuitos de microondas seguían explicándose como campos inconexos. Esta situación se mantiene, salvo excepciones, durante los años 80 y buena parte de los 90 (perviviendo más en el ámbito hispano-parlante) hasta que empiezan a aparecer cursos de especialización y postgrado dedicados específicamente al diseño de circuitos MMIC, y finalmente asignaturas dentro de las titulaciones de grado [2], [3]. En el presente artículo nos referiremos a la puesta en marcha de la asignatura "Diseño de Circuitos Monolíticos para Microondas" (abreviadamente DMMIC) dentro del plan de estudios del Ingeniero de telecomunicación de la Universidad de Cantabria. La asignatura se sitúa en el contexto de la carrera de Ingeniero de Telecomunicación. Se describirán los contenidos de la asignatura y su vinculación con otras asignaturas de la carrera, así como las posibilidades de continuación en postgrado. También se discuten aspectos pedagógicos de la experiencia de impartición hasta el momento. Finalmente se ilustrará el artículo con la descripción de un diseño de un amplificador banda ancha de 2 a 20 GHz hecho por un alumno coautor de este artículo, que ha sido fabricado y medido por el interés de la novedosa topología de dos etapas distribuidas en cascada. <br />
<br />
<strong>II. LOS ESTUDIOS DE INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN</strong> <br />
<br />
Los orígenes de los estudios de Telecomunicación en España se remontan al año 1913, cuando quedó formalmente constituida por Real Decreto de 3 de junio, la Escuela General de Telegrafía, a cargo del Cuerpo de Telégrafos. La denominación actual de Ingeniero de Telecomunicación quedó establecida oficialmente en 1920, siendo el título expedido por el Ministerio de la Gobernación a través de la Escuela General de Telegrafía. Hasta el año 1957 no se produjo un acercamiento de los llamados estudios técnicos a la universidad con la ley de Ordenación de Enseñanzas Técnicas de 20 de julio. Dicho acercamiento requeriría aún una serie de pasos legislativos y no concluiría hasta el año 1972, cuando por decreto de 10 de mayo, las Escuelas de Ingeniería Técnica de Telecomunicación se convierten en Escuelas Universitarias de Ingeniería Técnica de Telecomunicación. La temática de los estudios englobaba Radiocomunicación, Telefonía y Transmisión de Datos, Equipos Electrónicos y Sonido e Imagen. Hay que decir que, a diferencia de las denominaciones habituales en otros países, en España la titulación de Ingeniero Electrónico no aparece hasta el año 1991, por ello los temas de electrónica, y en particular los sistemas electrónicos destinados a Comunicaciones, han sido tradicionalmente objeto de la Ingeniería de Telecomunicación. <br />
<br />
A. Los estudios de Ingeniería de Telecomunicación en Cantabria <br />
<br />
Los estudios de Ingeniería de Telecomunicación comenzaron en Cantabria en el curso 1988/89, siendo su núcleo originario el Departamento de Electrónica, donde existía una tradición de actividad investigadora en sistemas de microondas. El actual Plan de Estudios de Ingeniería de Telecomunicación de la Universidad de Cantabria fue homologado por acuerdo de la Comisión Académica del Consejo de Universidades del día 21 de julio de 1992 y publicado oficialmente el 18 de septiembre de 1992. Dicho plan de estudios conduce a la obtención del título oficial de Ingeniero de Telecomunicación. <br />
<br />
Las características fundamentales de este plan de <br />
estudios son: <br />
<br />
1. Duración de 5 años académicos repartidos en dos ciclos: un primer ciclo de tres años y un segundo ciclo de dos. <br />
<br />
2. Se basa en el sistema de créditos. Cada crédito equivale a diez horas lectivas, ya sean lecciones teóricas o prácticas. <br />
<br />
3. La carga lectiva global de la titulación es de 375 créditos con 224,5 créditos en el primer ciclo y 150,5 créditos en el segundo ciclo. <br />
<br />
4. Las asignaturas son cuatrimestrales. <br />
<br />
5. En el segundo ciclo, los alumnos deberán elegir una de estas tres especialidades: Radiocomunicaciones, Microelectrónica y Telemática, cursando para ello un mínimo de 20,5 créditos de las asignaturas optativas de la especialidad elegida. <br />
<br />
6. Las asignaturas troncales y obligatorias contienen aproximadamente el 75% de la carga lectiva global, mientras que las asignaturas optativas y de libre configuración constituyen el 25% restante. <br />
<br />
7. Se contempla la realización de prácticas en empresas para conseguir créditos. 8. Para obtener el título de Ingeniero de Telecomunicación, el alumno deberá realizar un Trabajo Fin de Carrera que equivale a 15 créditos de carácter troncal. No se va a entrar a describir con detalle todas las asignaturas, que pueden consultarse en <a href="http://www.etsiit.unican.es/">www.etsiit.unican.es</a>, pero sí nos detendremos más en aquellas que constituyen soporte del aprendizaje de diseño de circuitos MMIC. La asignatura de diseño de MMIC se oferta como parte integrante de la especialidad de Microelectrónica, pero por la aplicación habitual de los circuitos MMIC también resulta escogida por alumnos que cursan la especialidad de Radiocomunicación. <br />
<br />
<strong>III. LA ASIGNATURA <br />
</strong><br />
A. Entorno de la Asignatura y Relación con Otras Asignaturas del Plan de Estudios <br />
<br />
La asignatura "Diseño de Circuitos Monolíticos para Microondas" es cuatrimestral y optativa. Se recomienda que sea cursada en 5º año. La carga lectiva es de 6 créditos (60 horas lectivas) de los que 4,5 son teóricos y 1,5 prácticos. Teniendo en cuenta que un cuatrimestre consta aproximadamente de 15 semanas, esto supone 4 horas de docencia a la semana; por ejemplo, 3 de teoría y 1 de práctica (suponiendo una estructuración en paralelo de teoría y práctica, que se dará sólo en algún tema, ya que la naturaleza de los contenidos hace recomendable haber concluido ciertos bloques teóricos antes de plantear prácticas sobre los mismos). La asignatura se localiza dentro de la secuencia de conocimientos en Electrónica y Circuitos de Alta Frecuencia y tiene como objetivo formar al alumno en el diseño y el uso de circuitos Monolíticos de Microondas (MMIC), comenzando por el conocimiento de las tecnologías hasta los métodos de montaje y medida de los chips fabricados, y pasando por las técnicas de diseño de los mismos. Dentro de las diversas líneas de "flujo de conocimiento" que poseen los estudios de telecomunicación, podríamos considerar que en la asignatura de Diseño de Circuitos MMICs van a converger otras tres que denominaríamos: "circuitos electrónicos", "electrónica de alta frecuencia" y "microelectrónica." Las asignaturas correspondientes, agrupadas por cursos, 234 IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, VOL. 4, NO. 4, JUNE 2006 son las siguientes: Primer curso: Análisis de circuitos, Componentes electrónicos y fotónicos, Electricidad y magnetismo. Segundo curso: Diseño de circuitos por ordenador, Electrónica básica, Señales y sistemas, Redes (análisis y síntesis), Electrónica digital I, Electrónica digital II, Tecnología microelectrónica, Lab. electrónica digital, Instrumentación electrónica, Tecnología microelectrónica. Tercer curso: Circuitos de radiofrecuencia, Medios de transmisión, Laboratorio de radiocomunicaciones, Tecnologías de radiocomunicación, Electrotecnia, Circuitos electrónicos de comunicaciones. Cuarto curso: Microondas, Diseño de circuitos y sistemas electrónicos, Electrónica de comunicaciones, Circ. Alta frecuencia, Física y tecnología de semiconductores, Dispositivos electrónicos semiconductores. Quinto curso: Instrumentación electrónica de comunicaciones, Sistemas electrónicos de procesado de señal, Diseño de circuitos integrados analógicos y mixtos, Diseño de circuitos integrados digitales, Arquitecturas VLSI, Diseño de circuitos monolíticos para microondas. (No se detallan los correspondientes laboratorios ni el carácter troncal, obligatorio u opcional.) La línea de flujo de conocimiento que podríamos denominar "Sistemas de Comunicaciones" también deberá tener un peso en el perfil del alumno de la asignatura, dada la aplicación más habitual de los circuitos MMIC: los sistemas de comunicaciones. Por ello se requerirán unos conocimientos básicos de arquitectura de receptores y transmisores. Los conocimientos adquiridos en el primer ciclo en Análisis de Circuitos y en Electrónica Básica resultan fundamentales para vertebrar la asignatura. La recomendación de que sea tomada en 5º curso obedece a la conveniencia de haber cursado primero la asignatura de Microondas y su laboratorio, así como, eventualmente, la asignatura Circuitos de Alta Frecuencia. Esta necesidad es clara en el caso de Microondas, puesto que, en DMMIC se van a manejar conceptos relacionados con líneas de transmisión, impedancias, carta de Smith, matrices de parámetros de scattering, etc. propios de microondas. En el caso de Circuitos de Alta Frecuencia, resulta conveniente haberla cursado previamente, dado el bagaje que proporcionaría a los alumnos, sobre todo en lo relativo a dispositivos y circuitos no lineales en microondas. En cualquier caso, y dado que aquella es una asignatura optativa, se procura que DMMIC resulte autocontenida en estos aspectos, e incluso que proporcione un enfoque de los mismos que resulte diferente al alumno que ya hubiera cursado Circuitos de Alta Frecuencia. Otro aspecto importante es el hecho de que se incluya en la especialidad de Microelectrónica, para cubrir el campo de los circuitos analógicos en alta frecuencia tradicionalmente basados en AsGa, y más recientemente también en Si, complementando así la visión clásica de la microelectrónica de baja frecuencia y de carácter predominantemente digital basada en Si. El haber cursado en el 1º ciclo Tecnología Microelectrónica y en la especialidad (2º ciclo) las asignaturas de Física y Tecnología de Semiconductores, así como su continuación en Dispositivos Electrónicos Semiconductores, da una base de conocimientos sobre la tecnología electrónica que será de gran ayuda en la introducción a la tecnología MMIC y a los dispositivos empleados. En cierto sentido, la asignatura tendería un puente entre la especialidad de Microelectrónica y la de Radiocomunicación. <br />
<br />
<br />
B. Objetivos Docentes de la Asignatura <br />
<br />
El objetivo fundamental de la asignatura es incorporar a la formación de los Ingenieros de Telecomunicación una base sólida en las tecnologías de microondas con que se elaboran los MMIC que constituyen los bloques elementales en la construcción de los sistemas de comunicaciones actuales. Lo común en estos sistemas es distinguir un tramo que opera en RF y microondas y un tramo de banda base (posiblemente con secciones de frecuencia intermedia). Para el procesado de la señal en RF e IF se requieren funciones como mezcla, amplificación y oscilación, así como otras complementarias (división, multiplicación, atenuación, conmutación, etc.) El alumno deberá revisar los conceptos vinculados a estas funciones y aprender la metodología de diseño de sus implementaciones monolíticas. Deberá asociar distintas metodologías de diseño y distintas tecnologías a diferentes bandas de operación. No se emplean las mismas topologías ni los mismos tipos de transistores en ondas milimétricas que en banda L. Es muy importante inculcar al alumno la visión de los elementos disponibles (transistores, diodos, bobinas, etc.) no solo como símbolos con los que se identifican habitualmente, asociados a unas fórmulas de impedancias o relaciones corriente-voltaje, sino como entidades de una realidad física (una serie de capas de materiales con unos espesores dados) con las limitaciones y efectos parásitos que ello conlleva y su repercusión última en el desempeño de los sistemas. La visión tal vez excesivamente idealizada y matemática adquirida por los alumnos en cursos anteriores lleva a una colisión con la realidad de los diseños prácticos donde, por ejemplo, la precisión hasta la milésima del dB carece de sentido. <br />
<br />
Otro aspecto importante es la consideración de las diversas funciones de procesado de RF-IF, no como elementos aislados, sino integrables, gracias, precisamente, a la tecnología MMIC. Dicha integración de funciones es una tendencia imparable marcada por criterios de costo y fiabilidad. <br />
<br />
Se pretende que la asignatura sea útil, tanto a los alumnos que emprendan su carrera en el sector de investigación, desarrollo, fabricación y comercialización de MMIC como a aquellos que trabajen en ingeniería de sistemas y para poder adquirir circuitos MMIC necesiten conocer cómo manipularlos, el significado de las especificaciones y los procedimientos de su verificación. La misión anterior se pretende llevar a cabo haciendo que DE LA FUENTE et al.: MMIC DESIGN IN THE STUDIES 235 el alumno no sólo se familiarice con el aspecto teórico de la tecnología, sino que también tome contacto con el mundo de las fundiciones, procesos de fabricación, reglas de diseño y <br />
montaje, evaluación y establecimiento de procesos de control de calidad. Este tipo de conocimiento, especialmente demandado por las empresas del ramo de RF y microondas, permitirá al alumno, por un lado, acometer el diseño de sistemas electrónicos para comunicaciones y, por otro, asimilar los diferentes aspectos involucrados, desde un punto de vista industrial, en la obtención final de un producto, como pueden ser consideraciones de tipo comercial, de costes, de fiabilidad, etc. El hecho de que la docencia de esta asignatura se lleve a cabo por un departamento fuertemente involucrado y ligado a proyectos industriales y de investigación relacionados con el tema de la Radiofrecuencia y las Microondas aplicadas a las comunicaciones, hace que la experiencia acumulada por el personal que forma parte del mismo, en particular la experiencia de diseño de MMIC a medida, pueda transferirse a los alumnos de forma práctica y siempre teniendo presentes las demandas actuales de las empresas del sector. <br />
<br />
1) Visión General de la Asignatura <br />
<br />
Los contenidos aprobados y publicados en el Boletín Oficial del Estado para la asignatura son: "Componentes Pasivos y Activos. Tecnologías. Modelos de los componentes. Metodología de Diseño. Diseños: RC, LC y con líneas de transmisión. Topologías. Optimización. Parásitos. Análisis de Sensibilidades. Trazado Físico (Layout). Reglas de Diseño. MMIC Multifunción. Celdas Estándar. Conexiones del Chip. Medidas en Continua y RF. Encapsulados". <br />
<br />
Como ya se ha dicho, la asignatura de Diseño de Circuitos Monolíticos para Microondas tiene una carga docente de 4 horas de clases a la semana durante un cuatrimestre. Las clases de teoría se impartirán en el aula. Las horas de clase de tipo práctico (15) se distribuirán entre prácticas de Simulación y visitas a los laboratorios de medida y de montaje del Laboratorio de Microondas del Departamento de Ing. de Comunicaciones. <br />
<br />
Ya se ha indicado anteriormente que esta asignatura pretende capacitar al alumno para entrar a formar parte de lleno en la vida profesional. El fin buscado en las prácticas es que, partiendo de unas especificaciones eléctricas y una tecnología a utilizar, el alumno sea capaz, primero, de diseñar el circuito conforme a las especificaciones y, después, de planificar la medida del mismo. Los alumnos interesados en profundizar en estos temas tienen la ocasión de cursar en los estudios de postgrado el curso de Doctorado titulado: Circuitos Integrados de RF y Microondas, en el marco del programa de Doctorado "Tecnologías de la Información y Redes Móviles", que ha recibido la mención especial de Calidad por parte del Ministerio de Educación en los cursos 2003-2004, 2004-2005 y 2005-2006. <br />
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C. Programa Detallado de la Asignatura <br />
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A continuación se muestra en detalle el temario, los objetivos marcados y su planificación temporal. Tema 1: Introducción Contenidos: Tecnología MIC versus tecnología MMIC. Componentes concentrados versus componentes distribuidos. Tecnologías monolíticas y procesos de fabricación. Clasificación según los materiales: Si, SiGe, AsGa, InP, AlAsGa, etc. Clasificación según los dispositivos: BJTs, HBTs, MOSFET, BiCMOS, MESFETs, HEMTs, etc. Uso de las tecnologías según las bandas de frecuencias: Desde la banda L y S hasta las bandas milimétricas y Teraherzios. <br />
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Objetivos marcados: <br />
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• Conocimiento de la tecnología MMIC, diferenciándola de la tecnología MIC y comparándola en cuanto a ventajas e inconvenientes. <br />
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• Conocimiento de los procesos tecnológicos y secuencias de capas desde el semiconductor sin procesar hasta el chip acabado. <br />
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• Distinción entre las diversas tecnologías existentes (semiconductores y dispositivos) según las ventajas e inconvenientes de cada una. <br />
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• Elección de una tecnología óptima para cada requerimiento y cada banda de frecuencias. <br />
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• Conocimiento de las diversas aplicaciones de circuitos MMICs, no solamente en sistemas de comunicación, sino también en radiómetros, sondas de medida remota, automoción, diagnóstico de plasmas, aplicaciones biomédicas, etc. N.º Clases: 8 horas teóricas Tema 2: Componentes y modelos para la simulación Contenidos: Componentes activos y pasivos. Modelos de los componentes pasivos: Resistencias, Condensadores, Inducciones. Modelos de componentes activos: diodo PIN, diodo Schottky, BJT, HBT, MOSFET, BiCMOS, MESFET, HEMT. Modelos lineales y modelos no lineales. <br />
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Herramientas de simulación: análisis lineal, parámetros S, balance armónico, análisis en el dominio del tiempo, análisis de envolvente. <br />
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Objetivos marcados: <br />
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• Conocimiento del origen de los modelos circuitales de dispositivos y de sus limitaciones y rango de validez <br />
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• Fundamentos de las diversas herramientas de simulación existentes (tiempo, frecuencia, balance armónico, transitorio de envolvente, etc.) <br />
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• Elección de la herramienta de simulación más adecuada para cada función. N.º Clases: 9 horas teóricas +2 horas prácticas Tema 3: Metodología general de diseño Contenidos: Diseño RC, diseño LC y diseño con líneas de transmisión. Topologías básicas: etapas de emisor-fuente 236 IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, VOL. 4, NO. 4, JUNE 2006 común, etapas de colector-drenador común, etapas de basepuerta común, etapas cascodo. Esquemas de polarización. <br />
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Métodos de optimización: optimización aleatoria, gradiente, híbrida, etc. Estrategias de optimización. Dibujo del circuito por capas (layout). Estructura de los distintos componentes pasivos y activos. Relación con los modelos: modelos físicos. Reglas de diseño. Análisis de Sensibilidad. Valores garantizados por la fundición. Método de Monte Carlo. <br />
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Objetivos marcados: <br />
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• Conocimiento de los aspectos comunes al método de diseño de cualquier circuito. <br />
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• Identificación de las etapas básicas. <br />
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• Aprendizaje de un uso racional de las herramientas de simulación. <br />
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• Comprensión de la relación entre el dibujo físico delcircuito y los resultados de simulación del mismo. <br />
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• Comprensión de la importancia de la robustez del diseño frente a variaciones del proceso. N.º Clases: 7 horas teóricas Tema 4: Amplificadores MMIC Contenidos: Principio de diseño de amplificadores de banda estrecha: adaptación reactiva. Estabilidad. Amplificadores de banda ancha: amplificadores adaptados con pérdidas, amplificadores distribuidos, amplificadores realimentados. Amplificadores de bajo ruido (LNA). Amplificadores demedia potencia. Amplificadores de potencia (P. A.). <br />
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Objetivos marcados: <br />
• Conocimiento de los métodos de diseño de amplificadores MMIC. <br />
• Distinción entre los distintos tipos de amplificadores (ruido, potencia, etc.) e identificación de los criterios predominantes en el diseño de cada uno de ellos. <br />
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• Ventajas e inconvenientes de la tecnología MMIC para la implementación de amplificadores. N.º Clases: 7 horas teóricas +5 horas prácticas Tema 5: Circuitos monolíticos no lineales y de control. Contenidos: Osciladores MMIC: topologías. Mezcladores MMIC: mezcladores a diodo, mezcladores con transistores. Cambiadores de fase. Atenuadores variables y conmutadores (switchs). Realizaciones con estructuras micro-electromecánicas (MEM). Divisores de frecuencia. Multiplicadores. <br />
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Objetivos marcados: <br />
• A partir del conocimiento del diseño de amplificadores, extenderlo a la realización de otras funciones más complejas. <br />
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• Aprendizaje de los métodos de diseño de circuitos no lineales mediante una explicación pormenorizada del procedimiento de simulación y ejemplos detallados de diversas topologías para cada función (según bandas de frecuencia u otros requisitos). <br />
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• Apreciación de las ventajas e inconvenientes de la tecnología MMIC para la realización de diversas funcioneslineales y no lineales. <br />
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• Introducción del concepto de estructura microelectromecánica (MEMS) a través de un ejemplo de aplicación en microondas para fabricar un conmutador. Cabe señalar que este es uno de los apartados que más llama la atención de los alumnos, posiblemente por la combinación de efectos empleados (térmicos y electrostáticos, además de puramente electrónicos, en unas dimensiones muy reducidas). Nº. Clases: 8 horas teóricas Tema 6: Integración e implementación física de sistemasMMICs. <br />
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Contenidos: MMICs multifunción. Celdas estándar. Conexiones del chip. Medidas en DC y RF. Montajes en encapsulados y portadores. Tipos de encapsulados, modelos de encapsulados, diseño de portadores con criterios térmicos y electromagnéticos. Fiabilidad. <br />
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Objetivos marcados: <br />
• Después de conocer la realización de funciones aisladas en MMIC, subir de nivel en la jerarquía del sistema para llegar al chip multifunción y al sistema en un chip (SOC). <br />
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• Conocimiento de los métodos de montaje de los MMIC y de las precauciones a tomar para evitar mal funcionamiento por causas ajenas al chip. <br />
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• Conocimiento de los principales tipos de medidas en DC y RF para caracterizar los MMIC. <br />
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• Tiempo de vida del chip en un sistema operativo. El problema de la fiabilidad N.º Clases: 6 horas teóricas +2 horas prácticas En esta asignatura no parece tener mucho sentido el planteamiento de los clásicos problemas de pizarra, puesresultarían redundantes con la asignatura de Microondas y la de Circuitos de Alta Frecuencia. <br />
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El enfoque que se quiere dar es más práctico, similar a lo que sería el trabajo de un diseñador. La distribución de los créditos prácticos de la asignatura se hará del siguiente modo: Con el tema 2 se incluirían 2 horas de prácticas con simuladores (ADS) para estudiar topologías de componentes pasivos con sus parásitos para ser usados como elementos de simulación posteriormente en el diseño de un MMIC completo. Tras el tema 4 se asignarán 3 horas de prácticas para el diseño de un amplificador. En principio, se plantearía un diseño monoetapa sencillo, al que, según la evolución de la práctica, se podría añadir una segunda etapa. Al concluir el tema 6 se dedicarían dos horas de prácticas a visitar el laboratorio de montaje. En la primera hora los alumnos podrán ver las máquinas que se usan para hacer la soldadura con hilos (bonding), y también verán directamente y al microscopio circuitos MMIC individuales y dentro de montajes complejos. En la segunda hora visitarán el laboratorio de medida, donde podrán ver cómo se mide un circuito MMIC en oblea. Se les mostrará en funcionamiento el equipamiento básico para medida que se conecta con la estación de sondas (analizador de redes y analizador de espectros). DE LA FUENTE et al.: MMIC DESIGN IN THE STUDIES 237 Las restantes 8 horas de prácticas en el laboratorio de simulación se dedicarán a la realización de una práctica, que servirá como trabajo a entregar y contribuirá a la calificación de la asignatura. En esta práctica, no sólo se tratará de realizar el diseño eléctrico sino también el dibujo físico del circuito. Para ello contarán con librerías actualizadas de la tecnología de OMMIC. Deberá realizarse una búsqueda de MMIC comerciales similares y una comparación de funcionamiento. Finalmente, el alumno deberá exponer oralmente su diseño y defenderlo, siendo calificado. Por tanto, esta última práctica tendrá carácter individual y será básica para la calificación del alumno. <br />
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D. Bibliografía Comentada <br />
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Dentro de la extensa bibliografía existente se recomiendan algunos títulos que tratan sobre circuitos MMIC de modo genérico y otros que tratan sobre diseño de funciones específicas, pero que son válidos tanto para MMIC como MIC. No se puede hablar de un único libro que haya servido como "libro de texto" de la asignatura. <br />
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[5]: Se trata de un libro básico del diseño MMIC, especialmente centrado en AsGa. En la parte de definición de la tecnología es especialmente prolijo y detallado, así como para los aspectos comunes a todos los diseños. El planteamiento específico de los distintos tipos de diseño se realiza a base de ejemplos, con lo que pierde cierta generalidad, aunque no deja de ser útil. <br />
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[6]: Se trata de la actualización de la obra anterior, aunque con un formato más compacto y resumido. <br />
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[7]: Especialmente indicado para el estudio de componentes pasivos y activos en MMIC, no tanto para diseños. <br />
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[8]: Libro centrado en la tecnología de los dispositivos no lineales más avanzados de la actualidad. <br />
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[9]: Recopilación de contribuciones de diversos autores en áreas de sus especialidades. <br />
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[10]: No es un libro específico para MMIC, pero explica de modo muy ameno el principio de funcionamiento de los diversos dispositivos activos y el método de diseño de varias funciones no lineales como mezcla, multiplicación, etc. (salvo la oscilación). <br />
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[11]: Este libro, considerado un clásico en el estudio de elementos no lineales y su empleo en circuitos electrónicos (bien es cierto que particularizado al caso de microondas) puede proporcionar una visión de conjunto de lo que es un mezclador y las diferentes tecnologías a utilizar dependiendo del rango de utilización del mismo. Plantea de forma analítica la formulación matemática necesaria para el estudio de mezcladores. <br />
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[12]: Este libro contribuye al estudio detallado de las no linealidades existentes en dispositivos electrónicos involucrados en conversiones frecuenciales, extendiéndose a todo tipo de dispositivos. Como en el caso anterior, la base y el formalismo matemático que proporciona ayuda al alumno a comprender aspectos del funcionamiento de los mezcladores que, por razones de tiempo, en las clases teóricas han de darse de forma rápida. <br />
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[13]: Rigurosa guía de diseño para los principales tipos de circuitos de alta frecuencia, en especial, amplificadores y osciladores. Aunque su planteamiento es genérico, tanto para diseño MIC como MMIC, se puede aplicar a MMIC y de hecho tiene un último capítulo específicamente dedicado. <br />
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Además de recomendar libros de texto, se facilita a los alumnos selecciones de artículos recientes procedentes deç congresos anuales como el GAAS symposium de la semana europea de microondas o el IEEE Microwave Theory and Techniques (MTT) symposium, con temas de actualidad para que conozcan las tendencias de estas tecnologías, así como artículos específicos de tipos concretos de circuitos. <br />
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E. Método Docente en la Asignatura <br />
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Para las clases teóricas se usa la clase magistral basada en transparencias proyectadas o directamente en la proyección de la pantalla de un ordenador. Dado el carácter de la asignatura, más de tipo descriptivo, en comparación con otras asignaturas básicas de fuerte base matemática, es especialmente importante la adecuada ilustración de las explicaciones con imágenes de calidad. En las clases de prácticas se hacen dos planteamientos diferenciados: en la primera fase, de introducción a las herramientas, será preciso un seguimiento muy cercano del alumno, con un trabajo muy dirigido. En la segunda fase, se pedirá a los alumnos que realicen un diseño completo por sí mismos, con unas especificaciones iniciales y hasta el diseño final (incluyendo el proyecto de montaje y test del chip diseñado) pero sin ser un trabajo fuertemente guiado para que quede espacio a su propia iniciativa. Este trabajo se realizará con carácter individual y contribuirá a la calificación. En este trabajo práctico se pide a los alumnos que se coordinen entre sí para definir cuestiones de la tecnología en la que se van a realizar los diseños o para definir una partición de la oblea en la que incluyan todos los diseños. De este modo se pretende impulsar la capacidad de trabajo en equipo y de coordinación con sus compañeros. <br />
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F. El diseño de MMIC en otras universidades. <br />
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La formación en diseño de MMIC ha sido, hasta hace algunos años, actividad exclusiva de las fundiciones, que ofrecían cursos de alto costo al personal de empresas, consultoras y universidades, para que conocieran su tecnología y aprendieran a manejar sus librerías de componentes disponibles y usarlas en futuros diseños. En este tipo de cursos no se incidía demasiado en las técnicas de diseño de los diversos tipos de circuitos. Los aspectos de "marketing" y fiabilidad eran los más cuidados. La ventaja de un curso impartido en la propia fundición es la posibilidad de visitar las salas limpias y ver en directo el proceso de fabricación de los circuitos. La asignatura que se propone aquí no puede ofrecer eso, dada la ausencia de grandes industria de fabricación de MMICs en España. Lo que sí se intenta ofrecer es una visión más amplia de las diversas tecnologías, 238 IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, VOL. 4, NO. 4, JUNE 2006 sin limitarse en las explicaciones a un solo material y a un solo tipo de dispositivos activos, aunque las prácticas se hagan con tecnología HEMT de OMMIC (Francia). También se intenta transmitir técnicas prácticas y "trucos de cocina", fruto de la experiencia, que permitan al alumno, hipotéticamente convertido en diseñador, abordar su trabajo de un modo eficiente y evitar caer en ciertos errores. A continuación se refieren diversos programas de cursos especiales, así como de cursos académicos ordinarios, impartidos en universidades de Estados Unidos y de Europa para ver cómo se trata en ellos el diseño de MMICs. Básicamente encontramos tres casos: o bien la temática de los MMIC se encuentra dispersa en asignaturas más amplias de electrónica de alta frecuencia, o bien se nos ofertan cursos cortos fuera de los temarios de las carreras (por ejemplo en programas de educación continua, o en seminarios promovidos por las fundiciones), o bien se ofertan asignaturas específicas dedicados a MMIC en programas ordinarios, que es el mismo objetivo que hemos tenido aquí. Como ejemplo del primer planteamiento podemos citar, en la Universidad Técnica de Darmstadt [15] y dentro de los estudios denominados allí de Tecnología de la Información (Nachrichtten Technik), el programa de dos asignaturas: una cuatrimestral denominada "Aktive Hochfrequenzschaltungen" (circuitos activos de alta frecuencia) y de otra denominada "Technologie der RF/HF-Bauelemente, Schaltungen und MEMS" (tecnologías de componentes, circuitos y MEMS de RF/HF). En la primera se trataría indistintamente del diseño en MIC y en MMIC, y para cursarla se establece el prerrequisito de tener conocimientos de circuitos, parámetros S y tecnologías de comunicaciones. La segunda se imparte como un seminario de proyectos más avanzado, en conexión con las actividades de investigación de la propia universidad que posee una fundición de AsGa de investigación. Otro ejemplo de contenido disperso de MMIC lo encontramos en la Universidad de Massachussets, que propone a aquellos alumnos interesados en MMIC un itinerario de asignaturas [16] sin que exista ninguna específica. Como ejemplo del segundo planteamiento, la Universidad de Surrey (Reino Unido) oferta un curso corto denominado "RFIC and MMIC Design and Technology" [17] con un programa muy similar en contenidos, pero concentrado en 5 días, dentro de un programa de educación continua de la escuela de ingeniería electrónica. El promotor del curso, el Prof. Robertson, es autor de una de las referencias recomendadas [9]. Con un enfoque similar al nuestro se puede mencionar el programa de la asignatura "MMIC design" de la Universidad Johns Hopkins [18], que guarda gran parecido en la estructura con el propuesto aquí. Como dato curioso, en la página web de la asignatura se publican las prácticas de los alumnos, incluso con resultados medidos de MMIC. Otro ejemplo sería, en los estudios de Ingeniería Electrónica de la Universidad de San Francisco, el curso denominado "Monolithic Microwave IC Design" [19], para el que se requiere haber cursado"RF/Microwave Circuits (1 & 2)". Cabe destacar que el curso se centra en la tecnología GaAs de TriQuint (incluso se fabrica algún circuito al final del curso), pero también trata de Si RFIC. Una vez más se pone como requisito el haber estudiado "Microwave Circuit Analysis II". Podemos concluir este punto estableciendo que el programa ofertado de la asignatura propuesta se encuentra al nivel de los ofertados por cualquier universidad Europea o Norteameri-cana. En la universidad española la enseñanza del diseño MMIC aparece vinculada a cursos de postgrado, en muchas ocasiones como un caso particular del diseño de microondas. No es común encontrar asignaturas de diseño de MMIC ni en los programas ordinarios de las principales Escuelas de Ingeniería de Telecomunicación, ni en los de otros estudios nuevos, como Ingeniería Electrónica o los de otros con más tradición, como la rama electrónica de Ingeniería Industrial. Por ello podemos considerar a la Universidad de Cantabria pionera en ofertar estos conocimientos, que deberían dar a sus titulados una situación ventajosa para acceder a las numerosas empresas del sector en el mundo. A este respecto, la asignatura se imparte sólo desde el año 2001 y no se dispone de mecanismos para efectuar un seguimiento de los alumnos, pero conocemos casos particulares de alumnos que ahora ejercen la profesión en empresas del sector, además de los que han sido contratados por la propia Universidad para trabajar en proyectos con empresas. <br />
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G. Métodos de Evaluación en la Asignatura <br />
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El método evaluador de una asignatura de las características de ésta debe contemplar el trabajo realizado por los alumnos, considerando las diferentes prácticas y ponderando el esfuerzo llevado a cabo por ellos. Hay que tener en cuenta, merced al número de alumnos que se matriculan en la asignatura, el carácter individualizado y la posibilidad de evaluación continua en la misma: en el tiempo de impartición de la asignatura, puesta en marcha en el curso 2001-2002, hasta el curso 2004-2005, ha sido cursada por un total de 34 alumnos, lo que define un entorno de clase ideal para un seguimiento individualizado de los alumnos y un trato cercano en la interacción alumno-profesor. Al alumno se le pide realizar y presentar una práctica que consista en el diseño eléctrico y dibujo de un monolítico completo, incluyendo proyecto detallado de montaje y medida del chip diseñado Se trata de evaluar y premiar el esfuerzo realizado por el alumno valorando desde el estudio previo que haya hecho del problema que se le planteaba hasta el grado de perfección del diseño final. Dicha valoración debe hacerse con una cierta flexibilidad. Ha de tenerse en cuenta que en la vida profesional de un ingeniero con dificultad se obtendrá el 100% de las especificaciones "a la primera" en un diseño de alta frecuencia. En la tecnología monolítica esta máxima es especialmente crítica, por lo que resulta habitual la realización de dos o más preseries antes de la definitiva. Algunos de los criterios de calificación pueden ser las aportaciones personales realizadas por los alumnos, búsqueda DE LA FUENTE et al.: MMIC DESIGN IN THE STUDIES 239 de bibliografía distinta de la básica facilitada en la asignatura, propuesta de varias soluciones alternativas, acabado del monolítico final, prestaciones conseguidas, mejora de dichas prestaciones, etc.. En el caso de un número de alumnos elevado, para favorecer la evaluación individualizada, se ha previsto un breve examen de cuestiones de tipo test, que resultara similar a la entrevista con un posible cliente de una fundición o de una consultora técnica de diseño. Las cuestiones versarían sobre adecuación y rendimiento de tecnologías para aplicaciones en diferentes bandas de diseño. La calificación de este examen constituiría el 50% de la nota. Con todo, lo que se pretende es que el alumno afronte su evaluación como un posible proyecto que podría surgirle durante su vida profesional, ayudándose de todas las fuentes bibliográficas o de apoyo que considere necesarias, de la base teórica, del ingenio y la experiencia acumulada durante sus años de formación (se trata de una asignatura optativa del 5º y último curso). Algunos de los diseños realizados por alumnos de la asignatura han merecido nuestras máximas calificaciones, y se ha promovido su fabricación. A continuación se describe un diseño realizado por un alumno, que fue fabricado y medido por su interés. <br />
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III. DISEÑO DE AMPLIFICADOR DE DOS ETAPAS DISTRIBUIDAS EN CASCADA (2-CDSDA). <br />
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La combinación de las propiedades de constancia de ganancia y adaptación de los amplificadores distribuidos, junto con la posibilidad de obtener valores más altos de ganancia mediante el encadenamiento en cascada, inspiró la topología del presente amplificador [14], adecuado para aplicaciones de radar. La tecnología empleada fue la del proceso D01PH de OMMIC (Limeil, Francia), (ft ~100 GHz, fmax ~150 GHz), que emplea transistores HEMT basados en GaAs de 0,13 μm de longitud de puerta, para los que se proporciona un modelo no lineal escalable valido para simulaciones en pequeña y gran señal y de ruido. Existen también librerías de modelos de pasivos (resistencias, condensadores, inductancias y líneas de transmisión). Estas librerías están disponibles para simuladores como ADS (Agilent). Otro rasgo importante del proceso es la posibilidad de usar una capa de metal extra de 2 μm de grosor, que lo hace adecuado para aplicaciones de potencia. <br />
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</div><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgdi6FcjskXAw4rACg_y1wzazvyYa76hurHORunaD4i_O7SnhpVL0tXAZj1670LYGNkOO0qGMZG6f8V7XN23vD-RZLqxiknJaJnEV3LouB3PQx1uKm1pIhAqg4LgBJPCwr_c8WPwT0cP3I/s1600/Fig1.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475379786599181746" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgdi6FcjskXAw4rACg_y1wzazvyYa76hurHORunaD4i_O7SnhpVL0tXAZj1670LYGNkOO0qGMZG6f8V7XN23vD-RZLqxiknJaJnEV3LouB3PQx1uKm1pIhAqg4LgBJPCwr_c8WPwT0cP3I/s320/Fig1.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 143px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a> <br />
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Fig. 1 Esquema circuital del 2-CDSDA. <br />
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Fig. 2: Fotografía del chip. <br />
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El chip, de 2 x 1.5 mm2, fue fabricado por gentileza de OMMIC (ver Fig. 2) y caracterizado en el Laboratorio de Microondas de la Universidad de Cantabria, empleando una estación de sondas coplanares Cascade Microtech, un analizador de redes Agilent PNA E8364B y un medidor de Figura de Ruido Agilent N8975A. <br />
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a href="<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh8Pbg_L3y95ukVU0Fxu6Jj-MRSASGZyMmDb_VQl8CWtKlDcA0ughbAmMHKiE9paH91bZNPLIWKZWmNDdZHgv-8aeHoB7KEymYYnas3bWnurlf5AJUWsJWRzOK-ges23juXePetqTPcT8E/s1600/Fig3.bmp">https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh8Pbg_L3y95ukVU0Fxu6Jj-MRSASGZyMmDb_VQl8CWtKlDcA0ughbAmMHKiE9paH91bZNPLIWKZWmNDdZHgv-8aeHoB7KEymYYnas3bWnurlf5AJUWsJWRzOK-ges23juXePetqTPcT8E/s1600/Fig3.bmp</a>"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475380881762852466" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh8Pbg_L3y95ukVU0Fxu6Jj-MRSASGZyMmDb_VQl8CWtKlDcA0ughbAmMHKiE9paH91bZNPLIWKZWmNDdZHgv-8aeHoB7KEymYYnas3bWnurlf5AJUWsJWRzOK-ges23juXePetqTPcT8E/s320/Fig3.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 179px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /> <br />
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[Fig3.bmp] <br />
Fig. 3 Simulaciones de ganancia y ruido del 2-CDSDA. <br />
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Las medidas están dentro de las tolerancias del proceso, comparadas con las simulaciones (Fig. 3). La ganancia medida en el rango de 2 a 20 GHz estaba en torno a 17 dB (± 0,57 dB) y la figura de ruido alcanzó valores mínimos de 3 dB (Fig. 4). La potencia medida en el punto de compresión 1 dB es de 14,9 dBm. El retardo de grupo es bastante plano en la banda (Fig. 5). <br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhqimdPEyrd02X_aoArwcaN0B7ghXVLj8NCcqGlMmVEcC6jtpEp2BxSPth0Dl4a0IhEXSsfciFCoF110-RPHJhJTRsl6VeqCKTkMlpUThXcKFXWaaVrSO6pZSKxo0F08PfNj1u_GZMaC-o/s1600/Fig4.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475380886039021538" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhqimdPEyrd02X_aoArwcaN0B7ghXVLj8NCcqGlMmVEcC6jtpEp2BxSPth0Dl4a0IhEXSsfciFCoF110-RPHJhJTRsl6VeqCKTkMlpUThXcKFXWaaVrSO6pZSKxo0F08PfNj1u_GZMaC-o/s320/Fig4.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 147px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a> <br />
<br />
<div>< [Fig4.bmp] Fig. 4 Medidas de ganancia de inserción y de figura de ruido del 2-CDSDA. 240 IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, VOL. 4, NO. 4, JUNE 2006 Los buenos resultados globales alcanzados por esta novedosa topología animaron a presentar el trabajo en un congreso internacional [4]. <a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgOkFTr8MdR05RoJTqA30LVtXN5l6_REH16i2-bIwUVE2cYiF87ZhegodX179W_kiR6f8Ry1TsGqFvmxPdrvPAq9SfsJN2Db664dvDUsGGuUe9IK6yRkTTKnMpjAfhyphenhyphenf2edN77e2YtFQ50/s1600/Fig5.gif"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475380888526070226" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgOkFTr8MdR05RoJTqA30LVtXN5l6_REH16i2-bIwUVE2cYiF87ZhegodX179W_kiR6f8Ry1TsGqFvmxPdrvPAq9SfsJN2Db664dvDUsGGuUe9IK6yRkTTKnMpjAfhyphenhyphenf2edN77e2YtFQ50/s320/Fig5.gif" style="cursor: hand; display: block; height: 150px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a> <br />
<div>< [Fig5.gif] Fig.5 Retardo de grupo del 2-CDSDA. </div><div></div><div></div><div><strong>IV. CONCLUSIONES</strong> </div><div></div><div>Se ha descrito el contexto docente, los contenidos, el programa detallado y el método de evaluación de una asignatura sobre diseño de circuitos monolíticos de microondas en los estudios del Ingeniero de Telecomunicación de la Universidad de Cantabria, pionera en incluir estos temas en asignaturas ordinarias de estudios de grado, con especial énfasis en los objetivos didácticos y la orientación práctica de la asignatura. Se ha ilustrado la presentación con un diseño realizado por un alumno de la asignatura, que fue fabricado y medido por el interés de su novedosa topología y buenos resultados. </div><div></div><div></div><div> <a href="http://ewh.ieee.org/reg/9/etrans/ieee/issues/vol4/vol4issue4June2006/4TLA4_02deLaFuente.pdf">http://ewh.ieee.org/reg/9/etrans/ieee/issues/vol4/vol4issue4June2006/4TLA4_02deLaFuente.pdf</a> </div><div></div><div>JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</div><div>EES SECCION 2</div><div></div></div></div></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-5038499962983889862010-05-29T18:31:00.002-04:302010-05-30T14:10:21.595-04:30Nueva Generación de software para diseño de RFIC<div class="post-body entry-content"><div align="justify"><strong>Nueva Generación de software para diseño de RFIC</strong><br />
<br />
Dpto. Técnico de Setup Electrónica<br />
Applied Wave Research, Inc. (AWRTM), líder en herramientas de diseño automatizado (EDA) para electrónica de alta frecuencia, acaba de anunciar el nuevo software Analog OfficeTM, para el diseño de la nueva generación de circuitos integrados analógicos y radiofrecuencia (RFIC), orientado a una solución total en RF.<br />
<br />
Analog Office es el primer sistema de diseño de IC que está enteramente construido y optimizado desde la base para el diseño de circuitos integrados analógicos y RF (RFIC). Este software puede presumir de ser la primera (y única) solución en la industria por un experto en RF, con una metodología de diseño unificada que ofrece una gran facilidad de uso, interactividad y abierto. Analog Office está completamente integrado en el flujo de diseño de IC de señales digitales y mixtas existentes y permite a los ingenieros de diseño de RFIC reducir significativamente el ciclo de desarrollo y la velocidad de lanzamiento de productos wireless al mercado. «A diferencia de las soluciones actuales que fueron construidas hace una década basadas en bases de datos digitales centralizadas, Analog Office éstá diseñado según una novedosa arquitectura de software», ha comentado James Spoto, Presidente y Director General de AWR. «Junto con un nuevo modelo centralizado de datos de RF, la solución ofrece un sistema completamente nuevo de diseño focalizado en resolver la problemática de GHz RFIC. Analog Office incluye años de conocimiento en aplicaciones de RF y microondas proporcionando un nuevo nivel de automatización de diseño y producción que no es posible con otras herramientas EDA del mercado.»<br />
<br />
Solución global en RF<br />
<br />
El sistema Analog Office cubre toda la problemática de alta-frecuencia, que obliga a tener una solución global de RF para el diseño y test de los sistemas RFIC y circuitos eléctricos y físico, antes de comprometerse a una implementación muy costosa del IC (Circuito Integrado).<br />
<br />
Metodología de Diseño Concurrente Dirigido por un RFExperto<br />
<br />
Integrado en Analog Office hay una novedosa metodología de diseño experta en RF construida sobre una Red Inteligente (IntelligentNetTM) o tecnología iNet. A diferencia de las «redes» existentes construidas sobre un modelo de datos centralizado, la solución iNet de Analog Office es un modelo de red de RF<br />
muy preciso con múltiples niveles de abstracción. Desde:<br />
<br />
• Un modelo «short-circuit»;<br />
• ......A un modelo de conjunto de elementos;<br />
• ......A una línea completa distribuida de transmisión;<br />
• ......Hasta un modelo electromagnético completo en 3D.<br />
<br />
La tecnología iNet permite acceder a la información en tiempo real y concurrentemente entre las representaciones de todos los esquemas y layouts, eliminando el paso posterior de conectividad post-layout. Con la tecnología iNet se obtiene control total de análisis y simulación, asegurando una solución completa y global de diseño en RF.<br />
<br />
Sistema de diseño Analógico y RFIC completo (Front-to-Back)<br />
<br />
Analog Office tiene un entorno de trabajo único que interactúa con un potente y amplio conjunto de herramientas para el diseño analógico y RFIC de Arriba-a-Abajo (top-down)y de delante-a-atrás (front-to-back). El conjunto de herramientas abarca todo el flujo de trabajo de diseño de IC. Desde el nivel de sistema al nivel de diseño de circuito y verificación,incluyendo:<br />
<br />
• Captura e importación de esquemas y elementos<br />
• Análisis y simulación en los dominios de Tiempo y Frecuencia.<br />
• Capa (layout) física con localización automática de elementos y comprobador de reglas de diseño (DRC Design Rule Checker) integrado.<br />
• Generación y visualización total en 3D.<br />
• Un conjunto completo de presentación y de análisis de señales, incluyendo medidas muy complejas de RF. Junto con los principales fabricantes de semiconductores ha incluido kits de diseño para silicio-germanio (SiGe), y procesos complementarios de RF para metal-oxido semiconductor(CMOS) así como para Galio- Arseniuro (GaAs). Analog Office es el primer sistema en una década con capacidad de diseño desde el concepto a la verificación y test.<br />
<br />
Tecnología punta de Simulación<br />
<br />
Analog Office ofrece un extenso conjunto de tecnologías de simulación:<br />
• Uno de los simuladores más rápido de la industria de equilibrado de armónicos con análisis y simulación no-lineal.<br />
• HSPICE de Synopsys, el motor de simulación estándar por excelencia de la industria en el dominio tiempo.<br />
• Simulador EM 3-D aceptando estructuras arbitrarias de capas para ser incluidas en emulación de circuitos lineales y no lineales. La tecnología de Analog Office permite a los usuarios combinar técnicas de simulación mientras utiliza un conjunto consistente y validado de modelos. Gran parte del esfuerzo se ha puesto en desarrollar modelos, librerías y medidas que asegurasen la compatibilidad completa e integración perfecta entre los procesos en el dominio del tiempo y en el de la frecuencia.<br />
Junto con su gran capacidad de visualización de formas de onda y de análisis, el sistema de simulación de Analog Office ofrece además uno de, los niveles de verificación más alto en la industria actual.<br />
<br />
Esquema físico con Posicionamiento automático, DRC integrado y Selector 3D incluido<br />
<br />
El paquete Analog Office incluye una herramienta completa interactiva de diseño de capas con device- level integrado, auto-posicionamiento y auto-routing que aceleran la creación de chips y bloques de circuitos analógicos y de RF. El sistema DRC asegura que las capas físicas que se crean siempre cumplan las normas<br />
de diseño obteniendo esquemas sin errores -«correcto por diseño»-. En cada paso durante el proceso de diseño, se puede realizar simulación concurrente del esquema o capa, ya que el modelo de datos subyacente, incluyendo la estructura de datos iNet, se actualiza en tiempo real. Para asegurar el prototipo de red adecuado en esquemas físicos de GHz, Analog Office incluye un simulador de campo de red 3D para crear un modelo SPICE, capacitivo o inductivo acoplado, de las mallas seleccionadas en el diseño. El software Analog Office ofrece a los diseñadores de IC, en un solo entorno de trabajo, un sistema global de diseño que les permite implementar completamente sus circuitos integrados analógicos y de RF, sin necesidad de alternar entre múltiples entornos y bases de datos.</div><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgXR7SE1qtZDIy4SezhEvw5kS3PibtP8Qreb8CKmKRDLHjSxpiXzJprSIPfbNIGpkB3n6SCD7J4q6i7XI2pJh_KiADmC9QasjEiplh6xnXvCBTbQPCSKV0bDBfSBKUzp9LsGGnblMZdv3Q/s1600/3.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475382864867189938" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgXR7SE1qtZDIy4SezhEvw5kS3PibtP8Qreb8CKmKRDLHjSxpiXzJprSIPfbNIGpkB3n6SCD7J4q6i7XI2pJh_KiADmC9QasjEiplh6xnXvCBTbQPCSKV0bDBfSBKUzp9LsGGnblMZdv3Q/s320/3.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 217px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 295px;" /></a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgrm_wyCvyvd5XIYbKyRrCkftopa3_5sxBF7IVkupWCEofPZksCGYOhywdTOHzMkqLJNES2zY9CiEx8teQ0hUi9ONLHomEwK54pP98cVXPGgRoMgJmsTMKrfBBJiZD9SnQTtn2GCC5rUh0/s1600/2.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475382858723684258" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgrm_wyCvyvd5XIYbKyRrCkftopa3_5sxBF7IVkupWCEofPZksCGYOhywdTOHzMkqLJNES2zY9CiEx8teQ0hUi9ONLHomEwK54pP98cVXPGgRoMgJmsTMKrfBBJiZD9SnQTtn2GCC5rUh0/s320/2.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 217px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 295px;" /></a><br />
<br />
<div><br />
Más información en:<br />
<a href="http://mwoffice.com/products/analog/">http://mwoffice.com/products/analog/</a>.<br />
(<a href="mailto:setup@setup-electronica.es">setup@setup-electronica.es</a>).<br />
Ref. Nº 75530 </div><div style="clear: both;"></div><div style="clear: both;">JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</div><div style="clear: both;">EES SECCION 2</div></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-77656241964822131762010-05-29T18:30:00.001-04:302010-05-30T14:10:06.783-04:30DISEÑO DE RADIO RECEPTORES (DR).<strong><span style="font-size: medium;"><span style="font-size: x-small;">DISEÑO DE RADIO RECEPTORES (DR).</span><br />
</span></strong>El front-end de un radio receptor de onda media se puede construir mediante el circuito que se presenta en la figura 1.<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh1Y_sN5kGe53QMJR5zEMvUtODnXjhlocmBhFw-dwYX3WUf5sO26wjpTjPnTU36yU3OMSIaSdN9GYnuoCivjBatHoRYQ63cxBQdf4AIGK3ZiJUgdxZcbtuAXepyRiaRvaf3FByTlvNJ8c4/s1600/a.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475388993300829074" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh1Y_sN5kGe53QMJR5zEMvUtODnXjhlocmBhFw-dwYX3WUf5sO26wjpTjPnTU36yU3OMSIaSdN9GYnuoCivjBatHoRYQ63cxBQdf4AIGK3ZiJUgdxZcbtuAXepyRiaRvaf3FByTlvNJ8c4/s320/a.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 202px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
<br />
<br />
Figura 1. Front-end de un radio receptor de onda media.<br />
<br />
El esquema que constituye el circuito se puede desglosar en cuatro etapas bien diferenciadas:<br />
- Etapa de sintonía.<br />
- Etapa de amplificación y regeneración.<br />
- Etapa separadora.<br />
- Alimentación.<br />
<br />
Seguidamente se detallan las principales características de cada uno de los bloques así como los motivos por los que se han elegido estas topologías.<br />
Etapa de sintonía:<br />
<br />
El circuito de sintonía está formado por la antena receptora (Una bobina), un condensador variable conectado en paralelo con ella y un devanado secundario que, junto con el devanado de la antena, se comporta como un transformador.<br />
La antena está constituida por un núcleo de ferrita de 100 mm de longitud sobre el cual se han arrollado 60 vueltas de hilo de cobre de 0,4 mm de diámetro. Situando el conjunto en posición horizontal es capaz de captar el campo magnético y por la ley de inducción de Faraday resulta inducida en sus terminales una pequeña tensión.<br />
<br />
El modelo circuital del conjunto antena-condensador se representa a continuación:<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj0DanYbfiXYWW73_CBmLJ_h0ofDqPAdQLZ2Ju-P_oLYoe_kZihdE9UqKeLRgzUOxwY-GMFHiNl1Tph0w4oiXphiaJ8cyBP8hmGDp1pS_caMPITYUPpgtNNwFxAR-OEmoTao0pLwXo_oLk/s1600/a2.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475388978046694578" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj0DanYbfiXYWW73_CBmLJ_h0ofDqPAdQLZ2Ju-P_oLYoe_kZihdE9UqKeLRgzUOxwY-GMFHiNl1Tph0w4oiXphiaJ8cyBP8hmGDp1pS_caMPITYUPpgtNNwFxAR-OEmoTao0pLwXo_oLk/s320/a2.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 176px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figura 2. Modelo circuital de la etapa de sintonía.<br />
Este circuito, una vez analizado, se corresponde con una estructura paso bajo que tiene un pico de ganancia en la frecuencia de resonancia. Esta es la característica que le da utilidad para la aplicación. De todas las tensiones que es capaz de captar la antena, solamente serán amplificadas aquellas de frecuencia portadora coincidente con el pico de resonancia. Las frecuencias distintas a esa no se amplificarán de forma apreciable.<br />
El pico de resonancia que se consigue con este montaje tiene un ancho de banda mayor de lo que idealmente se desearía (13 KHz frente a los 8 KHz de separación entre estaciones emisoras). Esto es debido a la resistencia parásita de la bobina que constituye la antena. Aunque la longitud de hilo de cobre utilizada para formar la antena es pequeña, el efecto pelicular hace que la resistencia parásita serie sea de valor considerable (Aproximadamente 20 ohm). Cuanto mayor sea esta resistencia, mayor será el ancho de banda del pico de resonancia y menor el coeficiente de calidad del filtro.<br />
Se ha comentado que el circuito de sintonía va provisto de un devanado secundario que actúa como un transformador. Su misión es la de minimizar los efectos de carga que pueda ejercer la etapa que se conecte a continuación. Por tratarse de un circuito sintonizado, cualquier carga que se añada puede alterar el funcionamiento.Sobre todo aumentando el ya no muy bueno ancho de banda.<br />
Considerando que la impedancia de entrada de la etapa amplificadora se puede modelar como un condensador y una resistencia en paralelo, el transformador consigue aplicar una relación:<br />
36•36inampliininampliinCCRR<br />
<br />
Por tanto, la capacidad que se añade al condensador variable de sintonía es muy pequeña y la resistencia de carga elevada (idealmente lo mejor sería que fuera infinita).<br />
Etapa de amplificación:<br />
<br />
La etapa de amplificación se ha diseñado con la restricción de utilizar un único dispositivo activo.<br />
<br />
Está formada por un único transistor bipolar polarizado en zona activa y en emisor común. La red de polarización elegida es estable térmicamente y evita el efecto Miller mediante la inclusión del condensador C2. Este condensador mantiene la topología de polarización en continua y consigue que en el modelo de pequeña señal, el camino entre entrada y salida esté destruído. De no aplicar esta contramedida, la impedancia de entrada disminuiría a medida que aumentaríamos la ganancia.<br />
<br />
La tensión de salida amplificada se coge del colector y está desfasada 180º respecto a la de entrada (invertida). El circuito se ha diseñado para que esta tensión esté centrada en medio del margen de alimentación (4,5V aproximadamente) consiguiendo así máxima excursión.<br />
La señal captada por la antena se inyecta a la base del transistor mediante un condensador que se encarga de separar el circuito de señal del de polarización. Este condensador tiene una impedancia baja en el margen frecuencial de trabajo y una impedancia infinita en continua.<br />
<br />
La ganancia que se obtiene con esta configuración es de aproximadamente 150. Para poder conseguir una amplificación mayor y por tanto, tener más sensibilidad en el receptor, se ha decidido añadirle un lazo de realimentación positiva.<br />
El lazo de realimentación está formado por el potenciómetro RA, el condensador C3 y un devanado adicional de pocas espiras que se construye sobre el mismo núcleo ferromagnético que se había realizado la antena. El funcionamiento consiste en, una vez amplificada la señal captada por la antena, volver a emitirla. Si se reemite en una posición muy cercana a la antena y de modo que se sume en fase con la señal procedente de la estación de radio, tendremos un nivel de recepción importante.<br />
<br />
Para poder sumar en fase se construyen las espiras de la antena emisora en sentido contrario a las de la antena receptora. De este modo queda compensados los retardos en fase de cada una de las etapas.<br />
<br />
Mediante el ajuste de la resistencia RA se consigue incrementar o disminuir la ganancia total del amplificador y por tanto la sensibilidad. Por medio del ajuste del condensador variable seleccionamos la frecuencia a sintonizar y luego, variando RA damos ganancia hasta tener el nivel de señal útil necesario. Hay que tener en cuenta en este proceso que<br />
podemos llegar a la condición de oscilación y posterior inestabilidad (saturación de la salida). Este es el gran inconveniente de la realimentación positiva.<br />
El condensador C3 desacopla en continua la señal que queremos emitir por la antena del lazo de realimentación.<br />
<br />
El uso de la realimentación positiva, en este circuito, es muy útil por tres aspectos:<br />
<br />
a) Se consigue una ganancia ajustable mediante RA de valor mucho mayor a la que tendríamos con la etapa de emisor común convencional.<br />
<br />
b) Evita tener que utilizar etapas de transistores adicionales para amplificar más.<br />
<br />
c) Modifica la función de transferencia del conjunto global introduciendo un coeficiente negativo que permite minimizar el efecto de la resistencia parásita de la antena. Este aspecto es de gran importancia ya que corrige el problema de tener un ancho de banda demasiado grande.<br />
<br />
Seguidor de tensión:<br />
<br />
Para evitar que los circuitos que se conecten a la salida del amplificador de radiofrecuencia afecten a su funcionamiento, se ha añadido una etapa adicional con la finalidad de disponer la salida del front-end en un nodo de baja impedancia.<br />
Esta etapa está formada por un amplificador operacional configurado como amplificador no inversor. Su característica principal es la de tener una impedancia de entrada infinita y una impedancia de salida muy pequeña.<br />
Este circuito no cargará al amplificador de RF y además permitirá dar una ganancia adicional de x2 en señal y x1 en continua. La diferenciación entre la ganancia en señal y la ganancia en continua se consigue mediante el condensador C4, que es capaz de definir dos circuitos distintos en función de la frecuencia:<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg7PLQOLtz7VFYJdhhCKR4L3j7XSW7QpktkhZpeNfet8gtDcKb4to90kWjcDl4gnOwS4fu181-ZvW3-NovAPLXvVKPi7SutePiEurLff5ODZ9-2LuIR32JKr-1nzAabZZP2Y6t-mSIX4jk/s1600/a3.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475388983005622962" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg7PLQOLtz7VFYJdhhCKR4L3j7XSW7QpktkhZpeNfet8gtDcKb4to90kWjcDl4gnOwS4fu181-ZvW3-NovAPLXvVKPi7SutePiEurLff5ODZ9-2LuIR32JKr-1nzAabZZP2Y6t-mSIX4jk/s320/a3.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 118px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a> <br />
<div><br />
Figura 3. (a) Circuito para DC. (b) Circuito para AC.<br />
<br />
Aunque las características de los OPAM como amplificadores son muy buenas, no se han utilizado en la etapa de amplificación de RF ya que presentan una fuerte limitación al trabajar en frecuencias elevadas. El parámetro conocido con el nombre "producto ganancia por ancho de banda" determina la ganancia máxima que se puede conseguir<br />
para una frecuencia de trabajo determinada. Así, utilizando el integrado TL081 y considerando una frecuencia de trabajo de 1MHz, la ganancia máxima que podemos conseguir es de 3.<br />
<br />
La alimentación de este circuito se puede realizar con una sola batería de 9V ya que la señal de entrada procedente del amplificador de RF está desplazada en continua. De lo contrario, habría sido necesario alimentar con tensiones simétricas para evitar que se perdiera la información negativa.<br />
<br />
Finalizando el diseño del conjunto con un amplificador operacional aseguramos que podemos conectar cualquier carga sin afectar el funcionamiento general.<br />
Alimentación:<br />
Una vez vistos todos los circuitos diseñados, se puede afirmar que con una alimentación simple será suficiente para conseguir los propósitos especificados. En ningún caso se necesita alimentación simétrica. Por ello, con una única pila de 9V podremos hacerlo funcionar.<br />
<br />
Es importante considerar el condensador electrolítico entre Vcc y masa.La finalidad es evitar que las corrientes de alta frecuencia circulen por los cables de alimentación hasta la batería o la fuente de alimentación.A efectos prácticos,este condensador se comporta como un cortocircuito a todas las frecuencias y limita la dimensión del receptor estrictamente a lo que ocupan los componentes.<br />
<a href="http://www.hugedrive.com/published/WG/show.php?q=REVTSUdOUkFESU8=-bf649f29&file=MTI">http://www.hugedrive.com/published/WG/show.php?q=REVTSUdOUkFESU8=-bf649f29&file=MTI</a>= </div><div></div><div></div><div>JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</div><div>EES SECCION 2</div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-12697781408409830482010-05-29T18:29:00.002-04:302010-05-30T14:09:45.896-04:30RF/MICROONDAS<div align="justify"><strong>RF/MICROONDAS</strong><br />
<br />
1. PRESENTACIÓN<br />
<br />
El trabajo presentado en esta memoria se ha realizado en el Grupo de Microondas del Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC) de la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC), durante el periodo comprendido entre septiembre de 2007 y septiembre de 2008.<br />
<br />
La rápida evolución de la tecnología relacionada con la fabricación de circuitos<br />
integrados ha permitido aplicar técnicas de fabricación microelectrónica a la implementación de una nueva generación de dispositivos conocida con el acrónimo MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems). Además, la adaptación de las técnicas de fabricación de circuitos integrados a las de dispositivos MEMS permite la integración en un mismo chip de elementos mecánicos, como sensores y actuadores, junto con electrónica de procesado de señal dando lugar a la implementación de sistemas denominados System on Chip (SoC).<br />
<br />
Ahora bien, mientras que una característica inherente a la tecnología de fabricación de circuitos integrados es su geometría planar (2D o 2.5D debido a la utilización de vías), las estructuras micromecánicas presentan un aspecto tridimensional, siendo necesaria una adaptación de las técnicas de fabricación convencionales con el objetivo de conseguir dichas estructuras. A este conjunto de nuevas técnicas especializadas en la fabricación de dispositivos en 3D se le denomina micromecanizado, y son parte fundamental de la tecnología MEMS.<br />
<br />
En el campo de RF/microondas, los micro-sistemas son objeto de estudio y desarrollo, dando lugar a la tecnología conocida como RF-MEMS. En este campo, los varactores y los conmutadores son los dispositivos más comunes, siendo el diseño de los segundos el principal objetivo de este trabajo. Ahora bien, la fase de diseño de estas estructuras tridimensionales requiere una adaptación de las técnicas de modelado eléctrico convencionales. Por una parte, su gran relación de aspecto permite, hasta cierto grado, aproximarlas como estructuras 2D haciendo posible el uso de herramientas de modelado orientadas a estructuras planares. Por otra parte, el uso de herramientas de modelado 3D elimina la mayor parte de las aproximaciones realizadas por una herramienta 2D, permitiendo a su vez la realización de modelos más realistas a costa de mayores recursos de computación. Así pues, se abre un amplio abanico de posibilidades de modelado eléctrico que requerirá de un estudio que determine los modelos más eficientes de cara al diseño de dispositivos conmutadores RF-MEMS.<br />
<br />
Este trabajo presenta el diseño de dispositivos conmutadores con tecnología RFMEMS mediante la utilización de herramientas de modelado 2.5D y 3D. Como paso previo al diseño de los dispositivos finales se expone un estudio que pone de manifiesto las distintas posibilidades de diseño, así como, las principales ventajas e inconvenientes de las herramientas de modelado utilizadas en este trabajo en el diseño de dispositivos conmutadores RF-MEMS.<br />
<br />
<br />
2. TECNOLOGÍA MEMS Y RF-MEMS<br />
La tecnología MEMS se empezó a desarrollar a partir de los años setenta para la implementación de sensores tales como los de presión, temperatura y aceleración.<br />
<br />
Los dispositivos micro-mecánicos tienen una serie de ventajas respecto a sus equivalentes macroscópicos siendo algunas de ellas: menor tamaño, menor peso, más rapidez, menor consumo y, en algunos casos, mayor precisión. Estas ventajas han favorecido el desarrollo de esta tecnología en sectores como el aeroespacial, la automoción, los procesos industriales de control, la instrumentación electrónica, la óptica, la sanidad y las telecomunicaciones. Entre las anteriores aplicaciones destacamos el sector de la automoción en el que los micro-acelerómetros en los airbags y los micro-sensores de presión son habituales en los coches de gama media-alta [1]. Tradicionalmente, se han clasificado los dispositivos MEMS en dos grandes grupos: los sensores y los actuadores. Los sensores están destinados a capturar información. Los actuadores son dispositivos móviles, normalmente actuados por señales eléctricas, capaces de cambiar las propiedades del sistema sobre el que actúan, como por ejemplo, en los sistemas de RF/microondas.<br />
<br />
Centrándonos en el área de las telecomunicaciones, los micro-sistemas están siendo cada vez más utilizados, especialmente en el campo de las comunicaciones ópticas y, desde finales de los años noventa, en el campo de RF/microondas dando lugar a los llamados RF-MEMS en los que se centrará este trabajo. El primer dispositivo RF-MEMS fue desarrollado en 1991, por el Dr. Larry Larson (Huges Research Laboratory) [2]. Sin embargo, el dispositivo diseñado ofrecía bajas prestaciones y poca fiabilidad y no fue hasta 1995 que Rockwell Texas Center y Texas Instruments desarrollaron un conmutador RF-MEMS con éxito. Es a partir de 1997, cuando diferentes grupos de investigación de varias universidades y compañías empezaron a trabajar en el desarrollo de los dispositivos RF-MEMS [3]. Los RF-MEMS permiten dotar de reconfigurabilidad a los sistemas RF/microondas. Dos son los principales dispositivos implementados mediante tecnología RF-MEMS en los sistemas de comunicación: varactores y conmutadores. El presente trabajo se centrará en el estudio y diseño de conmutadores basados en dicha tecnología.<br />
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3. CONMUTADORES RF-MEMS<br />
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3.1. DESCRIPCIÓN<br />
<br />
Los conmutadores RF-MEMS, o micro-conmutadores, son dispositivos microactuadores que básicamente utilizan un movimiento mecánico para cambiar de estado. El origen del movimiento de estos dispositivos es una fue rza generada por una inyección externa de energía. Las fuerzas que requiere el movimiento mecánico pueden ser obtenidas por varios principios de actuación, siendo los más comunes: el electroestático, el electrotérmico y el magnético. El principio de actuación electroestático es el más utilizado y estudiado y es en el que se basará el estudio y diseño de los micro-conmutadores de este trabajo. Se basa en la aplicación de una tensión entre dos placas paralelas o electrodos siendo una de las placas fija y la otra móvil. En consecuencia, aparece una fuerza de atracción electroestática entre ambas placas que provoca que la placa móvil se aproxime a la fija a medida que la tensión se incrementa, llegando a colapsar a una determinada tensión denominada tensión de actuación o de pull-in. La ventaja principal de este tipo de actuación es la ausencia de consumo de corriente, en contra partida, presenta algunos inconvenientes como por ejemplo los altos voltajes que en determinadas ocasiones se pueden necesitar para conseguir la actuación del dispositivo.<br />
<br />
Existen dos grandes familias de conmutadores RF-MEMS: los de contacto capacitivo y los de contacto resistivo. El contacto de tipo resistivo (DC-contact) se basa en el contacto entre dos metales (contacto metal- metal) definiendo un camino resistivo. El contacto de tipo capacitivo está basado en un contacto metal-dieléctrico- metal en el que los dos estados del conmutador se definen a partir del valor alto o bajo de la capacidad de contacto a la frecuencia de diseño. Mientras que la característica más importante en los conmutadores de tipo resistivo es el propio contacto que depende en mayor medida del material utilizado, la característica más importante del contacto capacitivo es el ratio entre la capacidad en estado ON y la capacidad en estado OFF. Los micro-conmutadores de tipo resistivo operan en un rango de frecuencias de DC a 30-40 GHz y los micro-conmutadores de tipo capacitivo operan en un rango de frecuencias que va desde los 5-10 GHz hasta frecuencias mayores que 100 GHz.<br />
<br />
3.2. ESTADO DEL ARTE<br />
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Los micro-conmutadores MEMS tienen diversas aplicaciones en RF, por ejemplo, redes de adaptación de impedancias, enrutamiento de señales, bancos de filtros y desfasadores entre otras. Algunos ejemplos de aplicaciones se pueden encontrar en [4].<br />
<br />
Como áreas de utilidad para las anteriores aplicaciones basadas en dispositivos conmutadores RF-MEMS podemos mencionar: sistemas de radar para aplicaciones de defensa (desfasadores para sistemas de misiles y radares), radares de automoción, sistemas de comunicaciones satélite (redes conmutadoras reconfigurables, y desfasadores para sistemas de comunicaciones satélite multihaz), sistemas de comunicaciones wireless multibanda (bancos de filtros para unidades portátiles y para estaciones base, redes conmutadoras, desfasadores y redes de adaptación reconfigurables y sistemas de instrumentación (conmutadores de altas prestaciones, atenuadores programables, redes SPNT y desfasadores para bancos de test industriales) [5]. Los dispositivos conmutadores MEMS son una alternativa a las tecnologías convencionales de conmutación en circuitos de RF/microondas basados en dispositivos de estado sólido como los transistores FET o los diodos PIN. Los micro-conmutadores basados en tecnología RF-MEMS ofrecen ventajas respecto a estos últimos presentando pérdidas de inserción menores, mayor aislamiento, mayor linealidad, así como, un mayor grado de integración y un menor peso. Sin embargo, los micro-conmutadores MEMS presentan algunos inconvenientes, como son su tiempo de vida limitado y una velocidad de cambio de estado que suele superior a 30 μs debido a su naturaleza mecanica. La carga del dieléctrico, especialmente en los micro-conmutadores capacitivos [6], es todavía hoy un tema importante en relación a la fiabilidad de este tipo de dispositivos. Como ejemplo de valores típicos en los dispositivos de estado sólido, mencionamos los conmutadores de estado sólido fabricados por la compañía Hittite [7] que trabajan en la banda de frecuencias de DC a 20 GHz, con unas pérdidas de inserción de entre 0.3 y 2.2 dB y un aislamiento de entre 28 dB y 55 dB. La tensión de control de estos dispositivos es de 5 V. Por otra parte, la compañía TriQuint [8] dispone de conmutadores realizados con diodos PIN que trabajan en el rango de frecuencias de 4 a 20 GHz ofreciendo unas pérdidas de inserción de 0.9 dB, un aislamiento de 35 dB y una tensión de control de +/-2.7 V. Además, también dispone de conmutadores realizados con transistores FET que trabajan en el rango de frecuencias de DC a 18 GHz y ofrecen unas pérdidas de inserción de 1.5 dB, un aislamiento de 36 dB y su tensión de control es de -5 V. En cuanto a los dispositivos micro-conmutadores RF-MEMS, a continuación citamos los más recientes ejemplos de la literatura.<br />
<br />
El trabajo [9] presenta un micro-conmutador de tipo resistivo en configuración paralelo que presenta un aislamiento mayor que 22 dB para frecuencias comprendidas entre DC y 100 GHz. Las pérdidas de inserción medidas son de entorno 1 dB en la misma banda de frecuencias y la adaptación es mejor que 15 dB hasta los 90 GHz. En [10] se presenta el diseño de un micro-conmutador capacitivo en el que se han optimizado sus dimensiones, así como el proceso de fabricación para obtenerse una alta calidad en el contacto capacitivo y una tensión de actuación de 30 V (normalmente se requieren tensiones de actuación entre 30 y 80 V). A 20 GHz, las pérdidas de inserción medidas son de 0.13 dB y el aislamiento es de 40 dB. Otro ejemplo de microconmutador capacitivo es el que se muestra en el trabajo [11]. Gracias a su topología, se consigue una tensión de actuación menor que 5V. En [12] se presenta un nuevo tipo de micro-conmutador RF-MEMS en el que se ha conseguido reducir la tensión de actuación a un valor menor que 5 V gracias a una nueva estructura basada en una actuación electroestática tipo pull-up en la que el movimiento del conmutador no causa deformación elástica y en el que se obtienen unas pérdidas de inserción de 0.5 dB, unas pérdidas de retorno de 12.4 dB y un aislamiento de 55 dB a 50 GHz. Además, se alcanza una velocidad de conmutación menor que 130 ns. El trabajo [13] presenta un micro-conmutador capacitivo lateral (con movimiento paralelo al sustrato) suspendido sobre un sustrato de baja resistividad y con actuación electroestática diseñado para sistemas de comunicaciones ground wireless, por ejemplo, GSM, UMTS, ISM, WLAN o CATV, todos ellos a frecuencias menores que 6 GHz. Las medidas del dispositivo muestran, unas pérdidas de inserción, unas pérdidas de retorno y un aislamiento de 0.13, 38 y 60 dB a 0.9 GHz, y de 0.4, 28.7 y 31 dB a 6 GHz, respectivamente. A la vista de los ejemplos anteriores, se puede observar como los microconmutadores RF-MEMS son una buena alternativa a los conmutadores tradicionales, transistores FET y diodos PIN. Sin embargo, debido en gran parte a su naturaleza mecánica los conmutadores RF-MEMS pueden presentar problemas de fiabilidad que limiten su tiempo de vida a 103-104 millones de ciclos, lo cual reduce su campo de aplicación. Además, las tensiones de actuación requeridas pueden llegar a ser altas requiriéndose por lo tanto de la electrónica capaz de elevar las tensiones de polarización comunes de los sistemas actuales. Por otra parte, la naturaleza tridimensional de los micro-conmutadores requiere el uso de herramientas de modelado eléctrico 3D, que requieren muchos recursos de computación, o bien una adaptación en el uso de las herramientas de modelado 2D a estos dispositivos tridimensionales.<br />
<br />
4. SOFTWARE DE SIMULACIÓN ELECTROMAGNÉTICA 2.5D Y 3D<br />
Hoy en día, los softwares de simulación electromagnética (EM) son ampliamente utilizados en ingeniería de microondas. Estos simuladores basan su funcionamiento en la resolución numérica de las ecuaciones de Maxwell en sus formas integral o diferencial. Los simuladores EM ofrecen soluciones numéricas a problemas eléctricos. Sus interfaces gráficas permiten obtener modelos bastante realistas de las geometrías a analizar. Ahora bien, la eficiencia, precisión y rapidez obtenidas con un simulador dependerán en gran parte del método que éste utilice para resolver los problemas y de la parametrización de la simulación. Es por lo tanto importante obtener precisión de dichas herramientas de igual modo que velocidad. Las exigencias del mercado de las telecomunicaciones marcan por lo tanto este compromiso entre precisión y velocidad de forma a minimizar el tiempo de desarrollo de un nuevo producto en lo que se conoce como "time to market".<br />
<br />
En cuanto al diseño de conmutadores basados en tecnología MEMS, la naturaleza de estos dispositivos supone retos a la hora de modelarlos eléctricamente. Si bien la implementación de este tipo de estructuras es de naturaleza 3D, su gran relación de aspecto nos permite hacer la aproximación de que se trata de estructuras 2.5D. Esto permite enfocar el problema de la modelización desde diferentes puntos de vista: una modelización mediante un método integral como el Método de los Momentos (MoM) orientada en mayor medida a estructuras tipo 2.5D puede resultar una aproximación suficiente y un ahorro en términos de tiempo de computación, o bien, un método diferencial del tipo Elementos Finitos (FEM) que permite eliminar en su mayor parte las aproximaciones realizadas por el Método de los Momentos a costa de un mayor tiempo computacional.<br />
<br />
<br />
5. OBJETIVOS<br />
<br />
El objetivo final de este trabajo es el diseño de dispositivos micro-conmutadores mediante tecnología RF-MEMS. Sin embargo, antes de poder realizar el diseño final de los dispositivos con ciertas garantías, se deben cumplir algunos objetivos intermedios.<br />
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El primer objetivo de este trabajo es el estudio y evaluación de software de simulación electromagnética para el diseño de líneas de transmisión CPW sobre las que irán integradas los dispositivos micro-conmutadores RF-MEMS. Los softwares bajo estudio son ADS-Momentum [14] (simulador electromagnético 2.5D, basado en el Método de los Momentos) y EMDS [15] (Electromagnetic Design System, simulador electromagnético 3D basado en el Método de los Elementos Finitos), ambos software de Agilent Technologies. Al tratarse de dos softwares con distintas características, un estudio de las múltiples posibilidades que ofrecen cada uno de ellos para la simulación de líneas de transmisión CPW es esencial para conseguir un modelo o modelos lo más precisos posibles para la posterior integración de dispositivos micro-conmutadores RFMEMS. De forma particular, y dado que es la primera vez que se utiliza en el Grupo de Microondas, se dará especial importancia a las características del modelado mediante EMDS propias de un simulador 3D. De esta manera, se proporcionarán unas bases sobre el funcionamiento del simulador que puedan ser de utilidad para futuros trabajos.<br />
<br />
Una vez completado el objetivo anterior, se deberá estudiar el modelado de microconmutadores RF-MEMS integrados en líneas de transmisión CPW, tomándose como base los resultados referentes a la modelización de líneas de transmisión CPW obtenidos previamente. El segundo objetivo será por lo tanto la realización de modelos eficaces y precisos de micro-conmutadores RF-MEMS, con ambos softwares, para posteriormente estudiar las ventajas e inconvenientes que ofrecen cada uno de ellos a la hora de tratar con este tipo de dispositivos.<br />
<br />
Finalmente, una vez alcanzados los objetivos anteriores, se estará en disposición de abordar el objetivo final de este trabajo que es el diseño de dispositivos microconmutadores RF-MEMS con actuación electroestática. Se realizarán diseños de microconmutadores capacitivos con metalización flotante (floating metal) y resistivos según el proceso de fabricación de la foundry LAAS (Laboratoire d'Analyse et Architecture des Systemes) ubicado en Toulouse, Francia.<br />
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6. ORGANIZACIÓN DE LA MEMORIA<br />
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El trabajo objeto de esta memoria se organiza en 5 capítulos. Este primer capítulo titulado "Introducción" sirve de presentación y contextualización del proyecto final de carrera. Se explica brevemente la evolución de la tecnología MEMS en general y RF-MEMS en particular. Además, se presenta el estado del arte demostrando sus ventajas respecto a las tecnologías convencionales de conmutación como son los diodos PIN y los transistores FET. Finalmente, se definen los objetivos del proyecto. En el segundo capítulo titulado "Evaluación de software de simulación EM 2.5D y 3D para la modelización de líneas de transmisión CPW" se realizará un estudio del modelado de líneas CPW mediante los softwares de simulación Momentum (2.5D, Método de los Momentos) y EMDS (3D, Método de los Elementos Finitos). Sedefinirán los modelos óptimos de líneas CPW realizados con los dos softwares de simulación para la posterior integración de micro-conmutadores RF-MEMS. Para ello, se compararán distintos modelos con los resultados de la caracterización de diferentes<br />
líneas. Se dará especial importancia al modelado de líneas de transmisión CPW con EMDS, dado que es la primera vez que este software es utilizado en el Grupo de Microondas. De esta manera, se incidirá en la definición de modelos que permitan excitar los modos de interés y que, además, sean eficientes en el sentido de proporcionarla precisión deseada utilizando los mínimos recursos posibles para su simulación. Las líneas de transmisión estudiadas corresponderán a dos tecnologías distintas: mientras que la primera línea estudiada será una línea CPW sobre un sustrato de una sola capa de alúmina, la segunda corresponderá a una línea CPW sobre sustrato multicapa de silicio fabricada según el proceso LAAS-simplificado. Se aprovechará este capítulo para explicar brevemente las tecnologías correspondientes a las foundries LAAS y FBK-IRST (Foundazione Bruno Kesler, ubicada en Trento, Italia), en las que se basarán los dispositivos utilizados en este trabajo. Finalmente, mediante un estudio comparativo de los resultados proporcionados por ambos softwares se pondrán de manifiesto las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos en el diseño de líneas CPW.<br />
<br />
En el tercer capítulo titulado "Evaluación de software de simulación EM 2.5D y 3D para el diseño de dispositivos micro-conmutadores RF-MEMS" se realizará un estudio de las posibilidades que ofrecen los softwares bajo estudio en el modelado de dispositivos micro-conmutadores RF-MEMS. Primero, se realizará una breve explicación de las principales características que presentan los micro-conmutadores de contacto resistivo y de contacto capacitivo. Posteriormente, se caracterizarán microconmutadores RF-MEMS capacitivos y resistivos diseñados anteriormente por el Grupo de Microondas y fabricados por las foundries LAAS y FBK-IRST. Mediante la comparación de los resultados de las simulaciones y de la caracterización, anteriormente obtenidos, se procederá a analizar las distintas posibilidades de modelización EM que ofrecen los softwares Momentum y EMDS. Finalmente se realizará una comparación entre ambas herramientas.<br />
<br />
En el cuarto capítulo titulado "Diseño de dispositivos micro-conmutadores MEMScon principio de actuación electroestática" se realizarán los diseños finales de los dispositivos, obteniéndose las máscaras para la posterior fabricación por parte de la foundry LAAS. Los micro-conmutadores que se diseñarán serán de contacto resistivo y de contacto capacitivo y tendrán como objetivos el futuro estudio de sus prestaciones tanto de RF como mecánicas, además de ofrecer la posibilidad de realizar un estudio similar al de este trabajo comparando resultados de modelización y caracterización. Finalmente, en el quinto capítulo titulado "Conclusiones y líneas futuras" se presentarán las principales aportaciones y se propondrán las futuras líneas de investigación derivadas del presente trabajo. </div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div><br />
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<a href="http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/6017/4/I_INTRODUCCI%C3%93N.pdf">http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/6017/4/I_INTRODUCCI%C3%93N.pdf</a> </div><div></div><div>JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</div><div>EES SECCION 2</div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-53211268675745051502010-05-29T18:28:00.002-04:302010-05-30T14:09:26.438-04:30Resonadores basados en CMOS-MEMS<div><span style="font-size: medium;"><span style="font-size: 130%;"><strong><span style="font-size: x-small;">Resonadores basados en CMOS-MEMS</span></strong><br />
</span><br />
</span><em>Vectron y Discera colaboran en el desarrollo de nuevos temporizadores de MEMS<br />
</em><br />
Discera y Vectron International, líderes mundiales en soluciones innovadoras de temporización y control de frecuencia, han anunciado en "Electronica" que trabajarán conjuntamente para hacer que los osciladores de MEMS sean una realidad para los fabricantes de dispositivos electrónicos.<br />
<br />
Los resonadores basados en CMOS-MEMS son una tecnología verdaderamente rompedora que permite a las empresas de electrónica eliminar los obstáculos de coste y escalabilidad con los que se encuentran actualmente los consumidores. La tecnología de los MEMS permite superar algunos de los problemas existentes en la actualidad y, al mismo tiempo, abre una puerta a futuras aplicaciones (antes imposibles) por medio de la tecnología de microfabricación. Los MEMS prometen revolucionar casi todas las categorías de productos reuniendo la microelectrónica del silicio con la tecnología del micromecanizado. Utilizando osciladores CMOS en los MEMS, los fabricantes de dispositivos electrónicos de consumo, unidades de disco duro y otros dispositivos contarán con una serie de beneficios entre los que se incluyen una menor necesidad de espacio físico, unos tiempos de espera más cortos, una construcción más robusta y menos gasto de energía. Además, esta tecnología puede avanzar para soportar aplicaciones de alta precisión.<br />
<br />
"Creemos que los osciladores de MEMS son una parte importante en el futuro del mercado de control de frecuencias", afirma Ed Grant, vicepresidente de operaciones y productos de Vectron en Norteamérica. "Aunque la promesa de los osciladores de MEMS ha estado ahí durante años, ningún vendedor ha sido capaz de demostrar su fiabilidad ni su manufacturabilidad. Creemos que Discera sí está en posición de cumplir esta promesa. Esperamos trabajar conjuntamente con Discera utilizando nuestras habilidades complementarias para crear productos destacados en el sector".<br />
<br />
La tecnología del resonador PureSilicon de Discera es un componente fundamental que se puede utilizar para crear dispositivos electrónicos de consumo pequeños, de bajo coste y totalmente integrados, así como productos de telecomunicaciones como los osciladores, filtros y componentes RF. Los productostemporizadores basados en los resonadores CMOS-MEMS PureSilicon de Discera ofrecen ventajas significativas en cuanto a tamaño, potencia y coste, junto con una calidad y una fiabilidad excepcionales. Durante Electronica, Discera mostrará su tecnología en el stand de Vectron (Hall B5, stand 237). Discera mostrará la salida de vídeo de una cámara estándar cuyo tradicional oscilador de cristal ha sido reemplazado con un oscilador de MEMS de Discera.<br />
<br />
"Estamos muy contentos de trabajar con Vectron", afirma Venkat Bahl, vicepresidente de marketin de Discera, Inc. "Trabajar con Vectron, un líder en el sector, le da un enorme impulso al campo de los osciladores de MEMS en general y a Discera en particular. Ambas compañías están bien posicionadas en el mercado y pueden aprovecharse mutuamente de los puntos fuertes de la otra con el fin de crear y fortalecer una posición dominante en el mercado".</div><div><strong>JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</strong></div><div><strong>EES SECCION 2</strong></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-25430671993263343242010-05-29T18:27:00.002-04:302010-05-30T14:09:08.193-04:30RF Sistema de Identificación remota y cronometraje basado en<div align="justify"><strong>RF </strong><span style="font-size: medium;"><strong><span style="font-size: x-small;">Sistema de Identificación remota y cronometraje basado en<br />
Lógica reconfigurable</span></strong><br />
<br />
</span>Resumen. En este trabajo se presenta una parte un sistema de puntuación para eventos deportivos. El sistema completo incluye puntuaciones remotas de jueces, identificación remota de participantes y asignación de tiempos mediante tecnología RFID con tratamiento de datos en tiempo real utilizando tecnología inalámbrica e Internet.Con este sistema se consigue minimizar el factor humano como fuente de errores y además permite disponer en tiempo real de los resultados definitivos de la prueba. La parte del sistema que aquí se presenta corresponde al sistema de identificación remota de participantes y asignación de tiempos mediante tecnología RFID. En este sistema se utiliza una FPGA para sincronizar todos los módulos de RFID, almacenar el identificador de cada participante con su tiempo de paso y para enviar todos estos datos de forma segura a un servidor vía RS232 o RF.<br />
<br />
1 Introducción<br />
<br />
Un problema común a la mayoría de las competiciones deportivas es el de identificar y asignar un tiempo de carrera a los participantes de una prueba en la salida, en la llegada y en puntos intermedios. En la actualidad en la mayoría de los casos esta identificación y asignación de tiempos se realiza por jueces que identifican el dorsal de cada participante y anotan el tiempo empleado en la prueba. Este método presenta deficiencias claramente palpables tales como la subjetividad inherente a las decisiones humanas y la imposibilidad de cuantificar la precisión de la asignación de tiempos ya que esta depende de cada persona e incluso la apreciación de una misma persona puede ser fuertemente dependiente de multitud de factores externos.<br />
<br />
Para paliar este problema se han desarrollando módulos hardware específicos para la identificación remota de participantes basada en radio frecuencia (RFID), dichos módulos son capaces de identificar a cada participante y asignarle un tiempo preciso a su paso por un punto de detección. Cada competición deportiva presenta unos requerimientos específicos que han de ser tenidos en cuenta. Todo esto conlleva que no se pueda pensar en una solución universal para el problema de identificación y asignación temporal, lo que si es factible es pensar en una solución modular con una base común y módulos específicos enfunción de la problemática particularizada a cada modalidad deportiva.<br />
<br />
El sistema RFID incluye los siguientes componentes:<br />
<br />
• Dispositivo RFID, (transponder, chip o tarjeta) que contiene un código que lo identifica de manera unívoca.<br />
<br />
• Antenas, usadas para emitir las señales electromagnéticas que energizan los transponders pasivos y para detectar las emisiones de radio frecuencia de cada transponder.<br />
<br />
• Módulos de radio frecuencia o transceptores, decodifican y controlan la información recibida del transponder y generan la señal de carga del mismo.<br />
<br />
• Módulo Digital (FPGA) encargado de sincronizar los distintos transceptores, recoger la lectura de dichos transceptores, asignar el tiempo de paso, almacenar los datos en memoria y enviar los datos a un servidor por RF o por cable (Conexión RS232).<br />
<br />
2 Descripción del sistema<br />
<br />
En este sistema se han utilizado como elementos identificadores los transponders pasivos de baja frecuencia (134,2kHz) de la marca Texas Instruments. Cada identificador (transponder) emite un código de 128 bits de los cuales 64 corresponden a su identificador.<br />
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<br />
Fig. 1. Formato del código emitido por el transponder.<br />
La información que transmite cada transponder está modulada en frecuencia. Aunque la longitud de la trama es constante en bits, es variable en tiempo. La trama más larga durará unos 18ms.<br />
<br />
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Fig. 2. Codificación FSK empleada.<br />
<br />
Estos transponders necesitan un ciclo de carga para alimentarse y poder enviar su código posteriormente, de ahí el nombre de transponders pasivos. Mientras detecten una señal de la frecuencia adecuada se cargan y en ausencia de esa frecuencia envían su código. Las secuencias de carga y lectura se controlan en los módulos de identificación mediante la señal de control TX.<br />
<br />
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Fig. 3. Forma de la señal de control TX.<br />
<br />
La duración de la fase de carga deberá ser suficiente para que en un ciclo se cargue completamente el transponder. Este tiempo dependerá del tipo de transponder, la distancia de paso y forma y tamaño de la antena. En cronometrajes deportivos influye también la velocidad de paso de los participantes, obligando a diseñar antenas más alargadas en pasos por meta rápidos. Vmax(paso por antena) = Longitud efectiva de antena / Periodo señal TX (carga y lectura de transponder) Controlando el posicionamiento del transponder, el diseño de la antena y la duración de los periodos de carga y lectura de los transponders (configurable desde la FPGA) se puede adaptar el sistema a los requerimientos de velocidad específicos de la prueba deportiva en cuestión.<br />
<br />
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Fig. 4. La longitud efectiva de la antena, depende de la distancia entre antena y transponder<br />
y de la morfología de la misma.<br />
<br />
La necesidad de poder detectar varios transponders en una línea de meta y la imposibilidad de que un módulo detecte a más de un transponder a la vez ya que se producen colisionesobliga a incluir varios módulos y antenas. En competiciones masivas como maratón donde los participantes pasan por meta despacio pero juntos necesitamos muchas antenas pequeñas y en competiciones rápidas como automovilismo se necesitan antenas grandes y en menor número. A la hora de hacer un sistema genérico que sirva para la mayoría de cronometrajes hemos optado por incluir ocho módulos, con antenas de una superficie de casi un metro cuadrado y un tiempo de carga de 22ms, lo que sumado a los 18ms del ciclo de lectura nos dará una resolución de 40ms la cual vuelve a ser suficiente para la mayoría de competiciones. Los módulos de detección deben estar perfectamente sincronizados entre si para lograr que los campos electromagnéticos estén todos en fase, el encargado de realizar ese sincronismo es la FPGA. También asigna a cada código de transponder recibido el código correspondiente al instante de tiempo de detección, de esta forma se asegura la fiabilidad del tiempo asignado.<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgeLSlcaYgQlD0t_yxZSg1wzderxnGynzUmoa4WakQ6SY6WZ-e4uu5Q1jFAf7IJNYDqpDUYLQDCxQ9l4r4Lh4hcp0sCiORiBz5g0g_WypgYQDV7mAbxMaixUYEf5Tx4XLKR8FO6ZooXbIc/s1600/la1.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475760549746866290" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgeLSlcaYgQlD0t_yxZSg1wzderxnGynzUmoa4WakQ6SY6WZ-e4uu5Q1jFAf7IJNYDqpDUYLQDCxQ9l4r4Lh4hcp0sCiORiBz5g0g_WypgYQDV7mAbxMaixUYEf5Tx4XLKR8FO6ZooXbIc/s320/la1.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 176px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
<br />
Fig. 5. Diagrama en bloques del diseño.<br />
<br />
Por otro lado todos los datos recopilados se han de guardar en una memoria no volátil para asegurar los datos ante cualquier fallo de transmisión o para posibilitar la lectura offline una vez terminada la competición. Para este fin se utiliza la propia memoria de configuración (Altera EPCS4) de la FPGA (Altera Cyclone C6).<br />
<br />
En la FPGA esta implementado el protocolo serie para comunicación cableada RS232 y un protocolo de comunicación RF que permite la comunicación de cada módulo con un maestro conectado al servidor que será el encargado de procesar todos los datos. Para la comunicación RF se han utilizado los módulos de radio XTR-434 de la marca Aurel que permiten la transmisión en FM de 100Kbits/s en la banda de frecuencia de 433MHz. Las características propias de las competiciones deportivas obligan a que el diseño final del sistema cumpla con unos requisitos estrictos desde el punto de vista de resistencia a condiciones climáticas adversas, funcionamiento autónomo sin alimentación eléctrica, etc. Todos estos aspectos han condicionado el diseño final del sistema tal y como se puede apreciar en la fotografía adjunta<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEif7Qgguv6hiBFKqHRr6ZX0GTB3HFvQhu8u_aaIQIJ1KZFDDOf2st8vFudqqEZKYP3sJBwRPEC7hnc_QI67h4jasb-PpxYsd1_lbOndb1hB7VMK2oJKb8-WnG6myQ7_7xWRuIOwW2wm574/s1600/looo.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475761790801400850" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEif7Qgguv6hiBFKqHRr6ZX0GTB3HFvQhu8u_aaIQIJ1KZFDDOf2st8vFudqqEZKYP3sJBwRPEC7hnc_QI67h4jasb-PpxYsd1_lbOndb1hB7VMK2oJKb8-WnG6myQ7_7xWRuIOwW2wm574/s320/looo.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 211px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 146px;" /></a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgz2aOxSDMF-A8CPZGXFaDdRfFFTtAaTeYT5OhprY1wxtGyKh62aeDyEf8IGcJX1SboR_0zuev8cPHaaTfCqQI3yKVI537HPF_B7HRq0osxuLhYCHDumLIMZ4RL6AR53tdemBY9WV-jfNc/s1600/le.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475761792246319458" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgz2aOxSDMF-A8CPZGXFaDdRfFFTtAaTeYT5OhprY1wxtGyKh62aeDyEf8IGcJX1SboR_0zuev8cPHaaTfCqQI3yKVI537HPF_B7HRq0osxuLhYCHDumLIMZ4RL6AR53tdemBY9WV-jfNc/s320/le.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 211px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 178px;" /></a><br />
<br />
3 Metodología de diseño y Herramientas Utilizadas<br />
<br />
A la hora de abordar el diseño del sistema nos encontramos con la necesidad de abordar distintas tareas en paralelo, por un lado se tienen que sincronizar n módulos RFID y se han de tomar datos de esos n módulos en paralelo, por otro lado se ha de asignar un tiempo preciso a cada código recibido, estos datos han de guardarse en memoria y han de ser enviados bien por RF o bien por cable vía RS232. La versatilidad de un circuito de lógica reconfigurable a la hora de desarrollar e implementar un sistema de las características mencionadas nos decidió a la utilización de este tipo de dispositivos frente a la alternativa de utilización de un microcontrolador comercial.<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgVU7BjJmA-q9qw08nhHxtOeI-Uw1wKY_Yry_ikmstQgIx-jCUEx8o5NpZwAuHwctENFFtW_5_kMmjmI1b9MoGVNevJuaGmbjBlr8DYMfU1k7y16rQqSejRAyt8CJjZiDXitDSXPuNU7Tk/s1600/ssss.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5475761781801141890" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgVU7BjJmA-q9qw08nhHxtOeI-Uw1wKY_Yry_ikmstQgIx-jCUEx8o5NpZwAuHwctENFFtW_5_kMmjmI1b9MoGVNevJuaGmbjBlr8DYMfU1k7y16rQqSejRAyt8CJjZiDXitDSXPuNU7Tk/s320/ssss.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 237px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Fig. 6. Partición del módulo de control.<br />
<br />
Para el diseño del módulo digital de control finalmente implementado en un dispositivo Cyclone C6 de la marca Altera se ha seguido una metodología top down, utilizando el lenguaje de descripción de hardware VHDL y la herramienta de diseño Quartus II en las distintas etapas de descripción, síntesis e implementación. Para la simulación se ha utilizado ModelSim, y en las tareas de depuración ha resultado una ayuda inestimable la herramienta SignalTap II. El resultado es un diseño con casi 80 pines y unos 4.300 elementos lógicos.<br />
<br />
4 Test y validación del sistema<br />
<br />
El proceso de test y validación del sistema se divide en dos partes:<br />
<br />
4.1 Banco de pruebas de laboratorio<br />
<br />
Tres módulos de 4 antenas y un módulo de 8 antenas funcionando simultáneamente con un transponder por cada antena. Se realizan dos tipos de pruebas: • Prueba en modo test: En esta prueba se recoge el código de cada transponder cada 40ms, se le asigna el tiempo y se envía al servidor, esta prueba de captura masiva de datos dura 5 minutos y se recogen por antena 7500 paquetes de 18 bytes. • Prueba en funcionamiento real: En esta prueba se desprecia la recepción de un código de transponder si no han transcurrido 3s desde que se recibió ese código por ultima vez (de esta forma cada paso por meta de un participante queda registrado con una única entrada). En esta prueba el nº de datos a transmitir se reduce y se han realizado pruebas de 5horas de duración. En ambos casos se realiza primero la transmisión de los datos al servidor por RF y RS232 en tiempo real, posteriormente se procede al volcado de los datos almacenados en la memoria de cada módulo y se contrastan y validan los datos recibidos de ambas formas.<br />
<br />
<br />
4.2 Pruebas de campo<br />
Se han realizado pruebas de velocidad para la validación del sistema y del diseño de las antenas, estas pruebas se han realizado con motos y coches de distintas cilindradas (desde un kart de 250cc a un fórmula 3000) en el circuito permanente de Olaberria (Guipúzcoa) en el que esta instalada una versión del sistema. Así mismo se ha cubierto la prueba puntuable para el campeonato de España de moto enduro de Gernika en sus ediciones 2003 y 2004. </div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div align="justify"></div><div><br />
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<a href="http://www.sc.ehu.es/acwamurc/tutorial07_JCRA-CRONO-RFID.pdf">http://www.sc.ehu.es/acwamurc/tutorial07_JCRA-CRONO-RFID.pdf</a> </div><div></div><div><strong>JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</strong></div><div><strong>EES SECCION 2</strong></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-51243722800042837722010-05-29T18:25:00.002-04:302010-05-30T14:08:52.330-04:30Sputtering Processes for Bulk Acoustic Wave Filters<div align="justify"><span style="font-size: x-large;"><span style="font-size: x-small;"><strong>Sputtering Processes for Bulk Acoustic Wave Filters</strong><br />
</span><br />
</span><strong>INTRODUCTION </strong></div><div align="justify"><br />
Bulk Acoustic Wave (BAW) filters, which are synthesized from Film Bulk Acoustic Resonators (FBAR), have been called "a technology of the future and likely to always stay that way", for the last thirty years. Much R&D has been done on FBARs over this period, in both university and industrial settings [1-6]. Even though several companies were able to produce reasonable quality BAW filters for military applications, the cost barrier has kept such filters from becoming a high-volume consumer commodity item. In contrast, Surface Acoustic Wave Filters (SAW) [7] were able to be manufactured in high volumes and hence became the filter technology of choice for miniaturization. Agilent Technologies has recently shifted this paradigm by shipping production quantities of cellular phone duplexers during the second half of 2002. Duplexers contain two FBAR filters that must meet the most stringent specifications of any handset filter application.<br />
FBAR filter technology is based on thin films of piezoelectrically active materials, such as aluminum nitride (AlN) or zinc oxide (ZnO), and of suitable electrode materials, such as aluminum or molybdenum. For successful, high-volume manufacture of RF and microwave filters, stringent control of both the material parameters – dielectric, mechanical, & piezoelectric - and the thickness of the layers is very important. One of the keys to the success was a custom sputtering system from Advanced Modular Sputtering Inc. (AMS), Goleta, CA (Figure 1). In resonator applications, frequency control is very important to yielding good product. The FBAR resonator frequencies are set by the thickness of the piezoelectric & electrode films, which must be accurate to ~ 0.2%, an astonishing level in the thin-film industry! Satisfying this requirement was a major impetus to develop a custom tool. Capable of depositing metal & piezoelectric films of sufficiently well controlled material properties and thickness, the AMS deposition system enables wafer level yields at the 50% level.<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh3TtyUrb47UhD23DP_CsdcDWVtJ4iH6yBqRooST7Xr4bnZ9KPgCVBS_3mk5QJB4Manr4Xp4iYaZ6iC-r-KnGw6K96Hgct_arwnJ7FVxxPV41ucBgJLRkJjlQO1ax3E9r96HWBB98ntyX0/s1600/1.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476751161446393506" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh3TtyUrb47UhD23DP_CsdcDWVtJ4iH6yBqRooST7Xr4bnZ9KPgCVBS_3mk5QJB4Manr4Xp4iYaZ6iC-r-KnGw6K96Hgct_arwnJ7FVxxPV41ucBgJLRkJjlQO1ax3E9r96HWBB98ntyX0/s320/1.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 320px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 262px;" /></a></div><div align="justify">Figure 1 – AMS Custom Cluster Tool for Sputter Deposition<br />
DEVICE DESCRIPTION<br />
FBAR filters [8] are realized in a ladder topology, as a series of electrically connected, air suspended membrane-type resonators, made of piezoelectric aluminum nitride sandwiched between two molybdenum metal electrodes. Figure 2 provides a sketch of the structure and the resulting RF filter characteristics. There are two critical aspects to making FBAR filters: 1) performance and 2) the cost of the filter.<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgVKJRdX5m1BXndWzq9jCNLge7xZtMSA-p0lGLO42W-9PGdApH1rLnPWvXEMgo_QkbvGJ8FRAhZqtgv9Aq9yHvSLy7G0iMfreWfRTpnhFuo_95evOXDOebWGKOqrpjWxMBqqRLQ0SpK7sQ/s1600/2.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476751169114338002" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgVKJRdX5m1BXndWzq9jCNLge7xZtMSA-p0lGLO42W-9PGdApH1rLnPWvXEMgo_QkbvGJ8FRAhZqtgv9Aq9yHvSLy7G0iMfreWfRTpnhFuo_95evOXDOebWGKOqrpjWxMBqqRLQ0SpK7sQ/s320/2.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 320px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 227px;" /></a></div><div align="justify">Figure 2 – Illustrating the FBAR resonator ladder filter topology (top panel). The series and shunt resonators exhibit impedance vs. frequency characteristics (middle panel), which produce the filter pass-band response for an RF filter (bottom panel).<br />
<br />
Filter performance has three main components: 1) in-band insertion loss and bandwidth, 2) roll-off rate from in-band to out-of-band states, & 3) out of-band rejection (see lower panel of Figure 2). The electro-acoustic coupling coefficient kt2, and the quality factor or "Q" of<br />
AlN, are the key material parameters in determining the filter response. The coupling constant kt2 determines the insertion loss and bandwidth of the filter, while Q controls the roll-off of the filter (roll-off is defined by the maximum insertion loss in-band and the minimum rejection allowed at the out-of-band corner).</div><div align="justify">Figures 3 and 4 illustrate the typical low insertion loss and good out-of-band performance for FBAR filters made from films deposited with the AMS sputtering system.<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi0iUdfcTN3llWqg7Q_K8xHycdWETbF9CqwRvGwpKAafwUiDFdp8MVv_HXRf6hz2G884lgSlNb_582z8xcJ7Jh-V0EYTecDa6vdkQcAn3UPcVFx1h0_lcs053zKWw0G_xqjcs78BGKZoIU/s1600/3.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476751172498533714" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi0iUdfcTN3llWqg7Q_K8xHycdWETbF9CqwRvGwpKAafwUiDFdp8MVv_HXRf6hz2G884lgSlNb_582z8xcJ7Jh-V0EYTecDa6vdkQcAn3UPcVFx1h0_lcs053zKWw0G_xqjcs78BGKZoIU/s320/3.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 264px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
<br />
<br />
</div><div align="justify"></div><div align="justify">Figure 3 and 4 - Measured performance of an Agilent HPM7903 FBAR duplexer,circa August 2000. Both Attenuation (Insertion Loss) and Return Loss S11 at theRx and Tx ports are shown.<br />
The first key innovation is the use of molybdenum for the electrodes [9,10]. Molybdenum is used to minimize the acoustic attenuation and provide good electrical conductivity, both of which improve Q and boost kt2. The second is the ability to sputter AlN films with independent control of residual stress and kt2, at high deposition rates.<br />
In wireless and microwave applications, different filter characteristics are needed. For example, in filters intended for transmit (Tx) chain usage, very rapid roll-off from in-band to out-of-band regions & low insertion loss in-band are important. Producing FBAR material with high effective kt2 and Q helps achieve the desired response.<br />
In order to compare FBAR filter performance with respect to competing technologies and design methodologies, it is useful to use the kt2 *Q product as a figure of merit. FBARs exhibit both a series and a parallel resonance (see the middle panel of Figure 2), with a Q factor defined for each. Typically, the parallel quality factor Qp is lower than the often-quoted series quality factor, Qs. However, for filter applications, the parallel Qp is much more critical and is the one we quote here. There are many published papers claiming high coupling coefficient and Q for FBARs [11,12], kt2 *Qp products ~ 5 to 20 are typical numbers, but these are not adequate for good PCS duplexer performance. For producing commercially competitive parts, the kt2 *Qp product needs to be above 50, a typical result produced by the AMS sputtering system.<br />
An FBAR resonator may be constructed either as a freestanding membrane technology, or as a solidly mounted resonator (SMR) [4]. In the SMR, a series of acoustical mismatching layers are used to prevent the sound wave from penetrating into the substrate material where Q lowering dissipation would occur. The choice of a "free" standing membrane gives the best Q due to the air/resonator interface, and lack of additional layers in which the sound wave may be attenuated. Also a freestanding membrane eliminates the need to deposit multiple layers, the deposition and control of which would create a barrier for high-volume manufacturing throughput.<br />
A freestanding membrane may be fabricated by providing a hole in the silicon with a sacrificial support structure on the silicon substrate that is etched out after the processing is done. This leaves the membrane supported at the edges over a shallow hole (~2 – 4 microns deep) in the silicon wafer. A potential problem with a freestanding membrane is that it may buckle inwards toward the bottom of the hole and actually come in contact with the substrate, a process which can also lower the Q. Avoiding this problem requires that stress in the films be negligible or slightly compressive, user selectable, in order to force the membrane to stay flat or bow up away from the bottom of the hole. An alternative choice is to etch the silicon wafer away from the back [12]. While this approach eliminates the possibility of the membrane touching the substrate, it mechanically weakens the wafer and hence is considered unsuited for production.<br />
Turning again to the dual questions of quality & competitive pricing, several companies have recently demonstrated adequate quality Tx and Rx SAW filters in the 900 MHz cellular phone bands, and Rx filters in the 1900 MHz PCS bands. On the other hand, power-handling problems [13] have limited SAW filters in Tx applications at 1900 MHz. Although FBAR filters<br />
have demonstrated much better power-handling characteristics [14], they still have to compete in the market with SAW filters that are manufactured for 5 – 10 cents each (in quantities of millions) for RF cellular phone applications. Thus, cost of manufacturing FBAR filters is an even more important consideration than pure performance of the parts.<br />
Fast and reproducible deposition of high-quality AlN films is paramount for low-cost manufacturing of FBARs. Several techniques [15,16] such as CVD, metallic Al deposition in nitrogen, and RF sputtering of Al in nitrogen, have been demonstrated for growing single crystal or polycrystalline AlN with a well-oriented crystallographic c-axis. This is the main prerequisite to obtaining acceptable piezoelectric properties. However, for FBAR production, reactive sputtering at moderate temperatures has proven to be the most practical technique.</div><div align="justify">ALUMINUM NITRIDE DEPOSITION<br />
In over a decade of developing aluminum nitride deposition techniques for FBARs, we have evaluated four different "cluster-tool" sputtering systems and one batch system, all from renowned thin-film companies. None of these systems have satisfied all of the requirements for production quantities of FBARs, especially the control of the electro-acoustic coupling constant at a high and consistent value, and adequate throughput leading to competitive production costs. Following is a list of the sputtering system requirements for producing micron thickness, highly piezoelectric aluminum nitride films or high-quality molybdenum films in a production environment:<br />
• System must have very low levels of oxygen and water during deposition,<br />
• Aluminum nitride must be sputtered at as high a power as possible to increase adatom mobility, leading to high film quality,<br />
• Substrate must be at as high a temperature as possible to improve adatom mobility, with the chamber walls and shields at low temperature to prevent outgassing of undesirable gases,<br />
• Intrinsic electro-acoustic coupling kt2, wafer-to-wafer and across-wafer, must be reproducible and repeatable throughout the target life.<br />
• Uniformity of film thickness across the wafer and repeatability of thickness wafer-to-wafer must be controllable throughout the target life. It must be better than 0.2% one sigma for the filter yield to be 50%.<br />
• AlN deposition rates of 700 to 1000A/minute are necessary to produce filter products at a low enough cost to be competitive with other filters on the market.<br />
<br />
In over a decade of developing aluminum nitride deposition techniques for FBARs, we have evaluated four different "cluster-tool" sputtering systems and one batch system, all from renowned thin-film companies. None of these systems have satisfied all of the requirements for production quantities of FBARs, especially the control of the electro-acoustic coupling constant at a high and consistent value, and adequate throughput leading to competitive production costs.<br />
After several years of trying to modify standard systems, it was decided that a custom-built system designed specifically for aluminum nitride was necessary. Advanced Modular Sputtering (AMS), Inc., Goleta, CA built a unique, AC-magnetron-based, three-chamber cluster tool to provide the required film characteristics, as well as high throughput. In addition to the unique hardware features, a completely new software package had to be developed to allow control of the deposition process as well as running the three chambers simultaneously without compromising throughput. A major result of this work is to realize that systems designed for sputtering conducting thin films, will not work well in producing dielectric films.<br />
For depositing thin films of conducting materials (typically metallic aluminum, or titanium nitride), most sputtering systems on the market have an optimized DC magnetron source. In such a system, small changes in magnetic field do not produce significant changes to the film properties. The material deposited on the shields around the magnetron is conducting, therefore does not change the plasma characteristics throughout the life of the target, so the film properties and deposition rates are not altered significantly. Likewise, the residual stress does not vary greatly from run to run.</div><div align="justify">On the other hand the film properties and deposition rates of dielectric materials, like aluminum nitride, are significantly affected by small changes in the magnetic field. The build-up of dielectrics on the shields causes changes in the uniformity and deposition rate of the film, run to run, throughout the life of the target. Most systems use "bipolar" DC magnetrons or a standard dual magnetron with AC power supplies [17,18], either type of which can cause significant changes in stress, film uniformity, deposition rate, and film quality throughout the target life. The typical compensation for film stress and uniformity involves adjustment of gas pressure or substrate bias. The goal is to provide independent control of all sputtering parameters to achieve the desired AlN material attributes. Since there aren't enough independent process parameters available to control all the AlN thin film parameters to the desired specifications, throughout the target life, certain sputtering machine parameters were added to the list of possible control elements.<br />
In this development, magnetic field was optimized to produce a high deposition rate of the aluminum nitride film, while maintaining the highest coupling coefficient and a slightly compressive stress. The following three figures show the impact of total magnetic field at the target rings in the AMS system, on coupling coefficient, deposition rate and stress.<br />
Figure 5 is a graph showing the dependence of kt2 of aluminum nitride on the strength of the magnetic field. Note that the coupling reaches a broad maximum near 290 Gauss, where it is insensitive to changes in the field at the targets.<br />
<br />
</div><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg-nhjuoS_zqu18YJ_FFQ4IZMaQ1-lggt1v35T9i4YwPqULQT36K03JgeiAsttdMaK7xAtAkIGhSsdNkE0YskeRAiud9yqlmaOOKQsE9vkRsiFhxAcXZgJ4I_fdjhJLpTATEtR_hyphenhyphenMhxnE/s1600/4.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476751175627085250" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg-nhjuoS_zqu18YJ_FFQ4IZMaQ1-lggt1v35T9i4YwPqULQT36K03JgeiAsttdMaK7xAtAkIGhSsdNkE0YskeRAiud9yqlmaOOKQsE9vkRsiFhxAcXZgJ4I_fdjhJLpTATEtR_hyphenhyphenMhxnE/s320/4.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 245px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
Figure 5 - Film coupling coefficient dependence as a function of the magnetic field strength. Note: for optimum coupling constant kt2, magnetic field ~ 290 Gauss is required.<br />
<br />
Magnetic field also acts to decrease the sputter rate. Figure 6 illustrates that at a field of 290 Gauss, which gives optimum kt2 coupling coefficient, the deposition rate drops nearly 2:1 from that experienced at 200 Gauss. This is a major price to be paid, for relative insensitivity to magnetic field induced changes in kt2.<br />
Residual stress in the films, which is controlled partly by gas pressure, and partly by magnetic field, must be controlled to obtain membranes that bow upwards and which do not become disconnected from their perimeter support or develop cracks in the interior. By design, the <br />
<div align="justify">stress can be made to be almost zero to slightly compressive, at a magnetic field of ~ 280 Gauss. </div><div align="justify"></div><div align="justify">Figure 7 illustrates the dependence of residual stress on magnetic field.<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjBQebHnqTgXa24d-gwQ-QDl68HjutYnviAPpVZP0B38okUczupiofv6cQ6oBT8fE0cfR_GwjLJ62FYApnY0nx43W9l5bQ-b_zEIVVcG7NPzrxQmuoBFZ-7xp9RLhRwRTWLUftefnZWgAM/s1600/5.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476751179344913762" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjBQebHnqTgXa24d-gwQ-QDl68HjutYnviAPpVZP0B38okUczupiofv6cQ6oBT8fE0cfR_GwjLJ62FYApnY0nx43W9l5bQ-b_zEIVVcG7NPzrxQmuoBFZ-7xp9RLhRwRTWLUftefnZWgAM/s320/5.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 320px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 254px;" /></a><br />
<br />
Uniformity of the film thickness over the entire wafer has a big impact on FBAR wafer yield. Uniformity is especially sensitive to target profile changes from run to run. Magnetron sputtering targets erode non-uniformly due to the magnetic field design. As a result, the contour of the target ring is altered, and changes in the deposition parameters occur. Those more quickly eroding target areas are commonly referred to as "race-track". As the "race-track" gets deeper during target life, the uniformity and rate of deposition changes. In conventional systems with a single target ring, gas pressure is used to adjust uniformity. Unfortunately, gas pressure also has a huge impact on the stress in the aluminum nitride films, so is not useful for correcting the run-to-run changes in uniformity.<br />
The AMS system uses two magnetron target rings. It was found that using a standard DC power supply connected between the two magnetron rings allows excellent uniformity control throughout the target life. Uniformity is thus achieved without altering gas pressure and without any other significant impact on film properties. Since the DC supply can be controlled from the process recipe, adjustments are easily automated through the system computer. The results of varying the DC bias power between the two rings, is summarized in Figure 8.<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiHI0NsQ2klR_5XoIhTBRioqyfTZV-5PN4Bz6hOTD_xrp44rUEfWXNbymXyK0pB47CTJv8KzbDYDQ-GNK1IS5LCQq2HsykuaVqXD-0eDO7gFTSGntLcIoDjRVU6DcdcOEFoc0mB73uJuWg/s1600/6.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476751907213110274" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiHI0NsQ2klR_5XoIhTBRioqyfTZV-5PN4Bz6hOTD_xrp44rUEfWXNbymXyK0pB47CTJv8KzbDYDQ-GNK1IS5LCQq2HsykuaVqXD-0eDO7gFTSGntLcIoDjRVU6DcdcOEFoc0mB73uJuWg/s320/6.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 266px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /></a><br />
<br />
Figure 8– Uniformity of the deposited film for different amounts of power from the secondary DC power supply.<br />
Further refinements resulted from running thousands of wafers through the system. Since the AMS system was specifically designed for an aluminum nitride process, we eliminated the anode, ground and floating potential between the two magnetrons and inside the inner magnetron. Eliminating most surfaces on which insulating aluminum nitride is unintentionally deposited improved plasma stability throughout the target life. The magnetic field was further optimized by adjusting the position of the "race-track" on each target to fine-tune stress and film uniformity.<br />
Throughout the target life as the "race-track" gets deeper and the deposition rate decreases, the deposition time is increased by a computer-controlled routine based on the historical data collected on the system. This technique works well for the processes that can tolerate 1% one-sigma thickness control. However FBAR filters require better control.<br />
Wafer-to-wafer repeatability below 0.2% can only be accomplished by in-situ film thickness monitoring. After a significant amount of experimentation, we found that an in-situ laser interferometer meets this need. The laser is aimed at the wafer through a window located in the middle of the magnetron. The incident light beam is reflected by the growing AlN surface as well as the molybdenum electrode. Both reflections are routed through to a beamsplitter and into a photo-detector. During the AlN film deposition, the interference between the two reflected light components causes the output current of the photo-detector (vs. time) to exhibit a periodic pattern of maxima and minima. These can be related to the film thickness, index of refraction, and laser free-space wavelength by standard interferometry equations. With laser light at 635 nm, and an index of refraction in AlN of 2.075, the change in AlN thickness to move from a maximum to minimum (or minimum to maximum) in the interference pattern corresponds to 76.5 nm of AlN. With suitable interpolation, the measurement is expected to be made accurately to ~ +/-0.1%, for an AlN film thickness in the range of one micron.<br />
To summarize the results on AlN deposition, it was found that a magnetic field of 280 to 290 Gauss was the best compromise in this investigation. AlN films were deposited with deposition rates close to 900 A/min, better than 0.5% uniformity and better than 0.2% run-to-run repeatability. The films had run-to-run stable coupling coefficient of about 7%, and slightly compressive stress.</div><div align="justify">CONCLUSION<br />
After years of development, AMS has successfully demonstrated a deposition system with the ability to manufacture FBARs in high volume and at low cost. It is found that the magnetic field applied to the targets has a profound affect on film uniformity, deposition rate, and electro-acoustic coupling coefficient. To meet the stringent requirements for high quality FBAR filters, the AMS deposition system utilizes a combination of an improved reactive sputtering system with optimization of the magnetic field applied to the targets. The resulting film stacks exhibit uniformity of 0.5% across the wafer, better than 0.2% run-to-run repeatability, and high electro-acoustic coupling may be achieved at deposition rates of 700 to 1000 Angstroms per minute.</div><div align="justify">JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</div><div align="justify">EES SECCION 2</div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5364928057448168303.post-1999341718591727892010-05-29T18:23:00.002-04:302010-05-30T14:08:33.998-04:30RF MEMS for Wireless Communication<div class="post-body entry-content"><div align="justify"><span style="font-size: x-large;"><span style="color: silver;"><strong><span style="font-size: x-small;">RF MEMS for Wireless Communication</span></strong><br />
</span></span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">Abstract—This paper deals with a relatively new area of radio-frequency (RF) technology based on Microelectromechanical Systems (MEMS). RF MEMS provides a class of new devices and components which display superior high-frequency performance relative to conventional (usually semiconductor) devices, and which enable new system capabilities. In addition, MEMS devices are designed and fabricated by techniques similar to those of very large-scale integration, and can be manufactured by traditional batchprocessing methods. In this paper Micro-mechanical tunable capacitors are analyzed. Index Terms—RF, MEMS, Micromachined<br />
<br />
<strong>I. INTRODUCTION</strong><br />
<br />
HIS paper deals with another technology that has emerged in recent years with a comparable level of interest and more rapid development than RFIC's. The technology is the design and fabrication of Microelectromechanical Systems (MEMS) for RF circuits (RF MEMS). In some ways, MEMS represents the new revolution in microelectronics. It is similar to VLSI circuits in that it allows the execution of complex functions on a size scale orders of magnitude lower and at far less power than discrete circuits. However, MEMS enables this miniaturization on a class of sensors and transducers that traditionally were constructed on the model of a large, often bulky transducer or sensor coupled to a highly integrated VLSI readout circuit or processor.<br />
<br />
Microelectromechanical systems (MEMS) allow a precise positioning and repositioning of suspended membranes and cantilevers that can be integrated with microwave circuits and thus offer a new approach for tuning of microwave circuits. One of the important applications of MEMS in RFcircuits and antennas is in the form of tunable capacitors. High Q-factor capacitors are needed in microwave communication systems to replace the semiconductor varactors. In MEMS, mechanical tuning avoids the high losses associated with semiconductors at high frequencies.<br />
<br />
At the same time, MEMS leverages VLSI through the use of common design and batch processing methodologies and tools.<br />
<br />
In RF MEMS, micromechanical tuning avoids the high resistive-capacitive losses associated with semiconductor varactors at high frequencies and the movement linearly of MEMS devices also allows the capacitors to tune linearly. Continuing progress in technology especially miniaturization of both IC, and sensors and actuators, is enabling more and more microsystems to be realized. To date, some efforts have been made to exploit the Microelectromechanical-systems technology for wireless RF applications. Tunable RF components such as voltage-controlled oscillators (VCO) and tunable filters have been developed using micromachining technology.<br />
<br />
<strong>II. OVERVIEW OF MEMS TECHNOLOGY</strong><br />
<br />
A. MEMS Processing: MEMS technology is based on a number of tools and methodologies, which are used to form small structures with dimensions in the micrometer scale (one millionth of a meter). Significant parts of the technology have been adopted from integrated circuit (IC) technology. For instance, almost all devices are built on wafers of silicon, like ICs. The structures are realized in thin films of materials, like ICs. They are patterned using photolithographic methods, like ICs. There are however several processes that are not derived from IC technology, and as the technology continues to grow the gap with IC technology also grows. There are three basic building blocks in MEMS technology, which are the ability to deposit thin films of material on a substrate (deposition process), to apply a patterned mask on top of the films by photolithographic imaging (lithography) and to etch the films selectively to the mask (etching process). A MEMS process is usually a structured sequence of these operations to form actual devices.<br />
<br />
B. MEMS and Micromachining MEMS fabrication techniques empower conventional integrated circuit fabrication processes to produce three- dimensional (3-D) mechanical structures. Accordingly, there are three main approaches, namely bulk micromachining, surface micromachining and LIGA. [2] 1. Bulk Micromachining: In bulk micromachining, the 3-D structure is sculpted within the confines of a wafer by exploiting the anisotropic etching rates of different atomic crystallographic planes in the wafer. Alternatively, structures may be formed by the process of fusion bonding, which entails building up a structure by atomically bonding various wafers. Figure 1 shows a bulk micromachined structure.<br />
</span></div><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjBp2ihi3MXZI9zGMndb1gcBolQI-IQesC0ZD0kZfSpxcFgcKLoWc_JM4JRM6-E2d7-hZCw16hyoKc6i7JHA9gnh34nQnIBa9aJySe1C0tPY8f8UHaRq-yZ4dgelVzBBpUZLCfhxk_CotE/s1600/a1.bmp"><span style="color: silver;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476756273946284002" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjBp2ihi3MXZI9zGMndb1gcBolQI-IQesC0ZD0kZfSpxcFgcKLoWc_JM4JRM6-E2d7-hZCw16hyoKc6i7JHA9gnh34nQnIBa9aJySe1C0tPY8f8UHaRq-yZ4dgelVzBBpUZLCfhxk_CotE/s320/a1.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 240px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /> </span> </a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjBp2ihi3MXZI9zGMndb1gcBolQI-IQesC0ZD0kZfSpxcFgcKLoWc_JM4JRM6-E2d7-hZCw16hyoKc6i7JHA9gnh34nQnIBa9aJySe1C0tPY8f8UHaRq-yZ4dgelVzBBpUZLCfhxk_CotE/s1600/a1.bmp"><div align="justify"></div></a><br />
<span style="color: silver;">Fig. 1 A bulk-micromachined structure. 2.<br />
<br />
<br />
Surface Micromachining: In surface micromachining, the 3-D structure isbuilt up by the orchestrated addition and removal of a sequence of thin film layers to/from the wafer surface called structural and sacrificial layers, respectively. The success of this approach usually hinges on the ability to release/dissolve the sacrificial layers while preserving the integrity of the structural layers. Figure 2 depicts a surface-micromachined structure.<br />
</span><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgyJymFhJfiH8gbWrFJ001tj0i4hs1ygldpRjavFa8ywTAT87RQ1SOgmmJyLoBx-CY66sB57JqA27d6J7J9AGPtEXf5IFZFs9KU3G7PVqxgBkjNb0OpKDLOymriBCB1KUglSAzfQwJHNh4/s1600/a2.bmp"><span style="color: silver;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476756287408554658" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgyJymFhJfiH8gbWrFJ001tj0i4hs1ygldpRjavFa8ywTAT87RQ1SOgmmJyLoBx-CY66sB57JqA27d6J7J9AGPtEXf5IFZFs9KU3G7PVqxgBkjNb0OpKDLOymriBCB1KUglSAzfQwJHNh4/s320/a2.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 193px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /> </span> </a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgyJymFhJfiH8gbWrFJ001tj0i4hs1ygldpRjavFa8ywTAT87RQ1SOgmmJyLoBx-CY66sB57JqA27d6J7J9AGPtEXf5IFZFs9KU3G7PVqxgBkjNb0OpKDLOymriBCB1KUglSAzfQwJHNh4/s1600/a2.bmp"><div align="justify"></div></a><br />
<span style="color: silver;">Fig. 2 A surface-micromachined structure<br />
<br />
3. LIGA: LIGA is a German acronym consisting of the letters LI (Roentgen- Lithography, meaning X-ray lithography), G (Galvanik, meaning electrodeposition) and A (Abformung, meaning molding). Accordingly, in this technique thick photoresists are exposed to X-rays to produce molds that are subsequently used to form high-aspect ratio electroplated 3-D structures. Figure 3 depicts a junction of a CPW 6-dB coupler fabricated in a LIGA process</span><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjeV1-r2zSWQkvq42PJcP_YnK66CtU4HKvpkOjUVDIIJMH_W5gpGJZAlstsD1DUiUesDe2uGqf3ge4Ct0KAfrEOS5QNwPOkvDohNe0mihWXo1fx16PWyE0GrD1zo3z-6LQiFaetAr3xRxk/s1600/a4.bmp"></a><span style="color: silver;">.<br />
</span><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjeV1-r2zSWQkvq42PJcP_YnK66CtU4HKvpkOjUVDIIJMH_W5gpGJZAlstsD1DUiUesDe2uGqf3ge4Ct0KAfrEOS5QNwPOkvDohNe0mihWXo1fx16PWyE0GrD1zo3z-6LQiFaetAr3xRxk/s1600/a4.bmp"><span style="color: silver;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476756290653079970" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjeV1-r2zSWQkvq42PJcP_YnK66CtU4HKvpkOjUVDIIJMH_W5gpGJZAlstsD1DUiUesDe2uGqf3ge4Ct0KAfrEOS5QNwPOkvDohNe0mihWXo1fx16PWyE0GrD1zo3z-6LQiFaetAr3xRxk/s320/a4.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 242px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /> </span> </a><br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjeV1-r2zSWQkvq42PJcP_YnK66CtU4HKvpkOjUVDIIJMH_W5gpGJZAlstsD1DUiUesDe2uGqf3ge4Ct0KAfrEOS5QNwPOkvDohNe0mihWXo1fx16PWyE0GrD1zo3z-6LQiFaetAr3xRxk/s1600/a4.bmp"><div align="justify"></div></a><br />
<span style="color: silver;">Fig. 3 Junction of a CPW 6 dB coupler<br />
fabricated in a LIGA process.<br />
<br />
III. OVERVIEW OF RF MEMS COMPONENTS<br />
<br />
The development to date tends to place them into different viewpoint. From the RF viewpoint, the MEMS devices are classes depending on whether one takes an RF or MEMS simply classified by the RF-circuit component they are contained in, be it reactive elements, switches, filters, or something else. From the MEMS viewpoint, there are three distinct classes depending on where and how the MEMS actuation is carried out relative to the RF circuit. The three classes are: 1) the MEMS structure is located outside the RF circuit, but actuates or controls other devices (usually micromechanical ones) in the circuit; 2) the MEMS structure is located inside the RF circuit and has the dual, but decoupled, roles of actuation and RF-circuit function; and 3) the MEMS structure is located inside the circuit where it has an RF function that is coupled to the actuation. We refer to each of these classes as: 1) RF extrinsic; 2) RF intrinsic; and 3) RF reactive. Each of the MEMS classes has produced convincing examples, e.g., the tunable micromachined transmission line in the RF-extrinsic class, shunt electrostatic microswitch and comb capacitors in the RF-intrinsic class, and capacitively coupled micromechanical resonator in the RF-reactive class.<br />
<br />
<br />
IV. PROPOSED DESIGN: MEMS OSCILLATOR<br />
<br />
There is a continuing demand to monolithically integrate complete receiver on a single chip. These receivers require voltage-controlled oscillators (VCOs) with low phase noise and RF filters with low insertion loss. High-Q tunable capacitors improve the phase noise performance of VCOs. [5] Micro-mechanical tunable capacitors have been used for getting high-Q for VCO applications [1-2]. Other strategies used to achieve wide tuning range include diode or MOS varactors or switched capacitor banks. Compared with solidstate varactors, MEMS tunable lower capacitors have advantages of lower loss, larger tuning range and higher linearity. Micromachining leads to reduced substrate coupling capacitance causing an increase in inductor self-resonance, resulting in an increased Q at higher frequencies. This allows usage of bigger inductors and smaller capacitors, leading to low power operation In this paper we propose oscillator which uses a comb drive actuator as the vibrating element. Displacement is sensed through a voltage divider network and feedback to achieve oscillation.<br />
<br />
The basic principle involved in the operation of the oscillator can be explained with a series combination of MEMS varactor and a fixed capacitor. Fig (4) shows the series combination of the capacitors forming a voltage divider network [4]. The variable capacitors are mechanically coupled such that if the capacitance increases in one it decreases in the other. Due to some force if the plates of one varactor move closer (hence the plates of other move farther), the capacitance of that varactor increases and hence the voltage drop in corresponding fixed capacitor increases. This increase in voltage, if fedback properly to form a positive feedback, would generate oscillations.<br />
</span><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj4i3LtzJh7UvuBq_wa-4cj23Q_aH5u2VtT4zqn0TTS4EdaoNqev6Nw640cBxe35Wb7_w-wYCraOniAvMuPSIaL26lnxa0JpVEOK_R25mVkdGuD4NWp6jWvKLDn7gluc33wDqhahlQcjFQ/s1600/a5.bmp"><span style="color: silver;"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5476756297102162914" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj4i3LtzJh7UvuBq_wa-4cj23Q_aH5u2VtT4zqn0TTS4EdaoNqev6Nw640cBxe35Wb7_w-wYCraOniAvMuPSIaL26lnxa0JpVEOK_R25mVkdGuD4NWp6jWvKLDn7gluc33wDqhahlQcjFQ/s320/a5.bmp" style="cursor: hand; display: block; height: 123px; margin: 0px auto 10px; text-align: center; width: 320px;" /> </span></a> <br />
<div align="justify"><br />
<span style="color: silver;">Fig.4 Voltage divider network<br />
<br />
V. CONCLUSION<br />
<br />
This paper deals with recent developments in the field of RF MEMS. Broadly speaking, RF MEMS is a new class of passive devices (e.g., inductors) and circuit components (e.g., tunable capacitors) composed of or controlled by MEMS. Micro machined electromechanically tunable capacitors using comb drive mechanism have been mentioned. Mechanical tuning of capacitor facilitates wide tuning range for the oscillators.<br />
<br />
<a href="http://balasaheb.darade.googlepages.com/RFMEMSforWirelessCommunication.pdf">balasaheb.darade.googlepages.com/RFMEMSforWirelessCommunication.pdf</a></span></div><div align="justify"><br />
</div><div align="justify"><span style="color: silver;">JOSE ALI MORENO LOBO C.I 18953763</span></div><div align="justify"><span style="color: silver;">ELECTRONICA DEL ESTADO SOLIDO SECCION 2</span></div><div style="clear: both;"></div></div>Tecnología en Telecomunicaciones - conocimientos.com.vehttp://www.blogger.com/profile/13517798918797491823noreply@blogger.com0