Interferômetros baseados na geometria fractal de Hilbert

Abstract

Os sistemas de medição instantânea de frequência (IFM, do inglês Instantaneous Frequency Measurement) são amplamente utilizados para fins militares em sistemas eletrônicos de inteligência para a detecção de sinais desconhecidos com velocidade e precisão sem a necessidade de uma varredura de frequência. Além disso, o aumento da quantidade de dispositivos para a comunicação sem fio faz crescer a importância da identificação da frequência de sinais desconhecidos. Receptores convencionais de IFM contêm um amplificador limitador, um divisor de potência, interferômetros, detectores e um conversor analógico-digital. Os interferômetros fornecem diferentes atrasos que criam um padrão de interferência construtivo-destrutiva para a medição instantânea da frequência. A resolução do sistema de IFM depende do comprimento das linhas de atrasos, o que torna, na prática, o principal elemento desse subsistema. Devido a sua propriedade de preenchimento do espaço, a curva fractal de Hilbert é apresentada neste trabalho para a implementação de interferômetros com tamanhos reduzidos. Os interferômetros consistem em dois divisores/combinadores de Wilkinson conectados a duas linhas de microfita com diferentes atrasos; uma linha é uma linha reta (referência) e a outra é a curva de Hilbert em alguma iteração. Quatro interferômetros utilizando essa configuração são aqui propostos para compor um sistema IFM 4 bits, e resultados teóricos, de simulação e práticos são comparados.