Łączność bezprzewodowa MSI 2

(1)

1

Łączność bezprzewodowa

MSI ²

(2)

2

Komunikacja bezprzewodowa

• Telefonia komórkowa i satelitarna, telefony bezsznurowe, ruchome, CB radio, systemy komunikacji osobistej (PCS – personal communication systems), komunikacja satelitarna, dalekiego zasięgu, lotnicza, morska, ruchoma, lokalne bezprzewodowe sieci komputerowe i wymiany informacji multimedialnej itd.,

(3)

3

Telefonia komórkowa GSM – 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz Low Power Radio Interface Bluetooth – 2,45 GHz (ISM

Industrial-Scientific-Medical Band)

sieci komputerowe biurowe i domowe, PDA, Home RF Paging systems - < 1 GHz

Telefony bezprzewodowe - < 800 MHz

• WiFi – 2,45 GHz

• WLANs

5.15 – 5,35 GHz oraz 5,725 – 5,825 GHz

3,5 GHz 10,5 GHz

(4)

4

• Satellite Cellular Systems L Band 1,12 – 1,7 GHz C Band 3,95 – 5,85 GHz

(5)

5

Bluetooth

palmtop

PDA

(6)

6

HomeRF

(7)

7

Radar

• Radary: lotnicze, morskie, samochodowe, antykolizyjne, pogodowe, wojskowe, kontroli ruchu lotniczego, ruchu naziemnego,

policyjne, detekcji intruzów, kierowania rakietami itd.,

od setek MHz do ok. 100 GHz

(8)

8

Radar

• Radar samochodowy 76,5 GHz

24,125 GHz

(9)

9

Nawigacja

• Lotnicze systemy lądowania i naprowadzania, antykolizyjne, systemy automatycznego pilotażu , GPS (globalny system lokalizacji), nawigacja morska, lotnicza, pojazdów naziemnych, latarnie radiowe (beacon) itd.,

(10)

10

Global Positioning System

• L Band 1575,42 MHz 1227,60 MHz

• Electronic commerce and finance – time tagging

• Transport – nawigacja, kontrola

• Service – pogotowie

• Wojsko

(11)

11

Remote sensing (teledetekcja)

• Monitorowanie powierzchni ziemi, morza,

meteorologia, monitorowanie zanieczyszczeń powietrza, wilgotności obszarów ziemi, lasów, roślinności, powierzchni oceanów, powodzi, śniegu, gór lodowych, chmur, wiatrów,

wilgotności powietrza, ruchu powietrznego i morskiego, itd.,

od ok. 1 GHz do kilkuset GHz

(12)

12

Identyfikacja radiowa RFID

• Identyfikacja osób, produktów, systemy zabezpieczeń, antywłamaniowe,

elektroniczna kontrola dostępu (bez klucza), kontrola zapasów magazynowych, śledzenie zwierząt, pobieranie opłat, automatyczne

testy sprawdzające itd.,

od kHz do 4 GHz

(13)

13

RFID – Radio Frequency Identificafion

bierny czynny Urządzenie

pytające Baza danych

RFID

Etykieta RFID - znacznik

(14)

14

RFID

* Opłaty drogowe, wjazd na parking

* Identyfikacja kontenerów

* Śledzenie palet (pallet tracking)

* Śledzenie pojazdów drogowych i kolejowych

* Identyfikacja i śledzenie zwierząt

* Śledzenie work-in progress

* Identyfikacja i dopasowanie pasażera i bagażu w portach lotniczych

* RFID w globalnym łańcuchu zaopatrzenia, EPC

(15)

15

Radiofonia i telewizja

• Radiofonia i telewizja analogowa i cyfrowa, naziemna i satelitarna, DBS – direct

broadcast satellites itd., od kilku MHz do 12 GHz

(16)

16

Radiowe systemy samochodowe i autostradowe

• Systemy antykolizyjne i ostrzegające, GPS, adaptacyjne systemy kontroli ruchu, autonawigacja, komunikacja samochód- droga, komunikacja samochodowa, detekcja przeszkód drogowych, radary do kontroli prędkości, radary do penetracji nawierzchni drogi, radiowa identyfikacja pojazdów, automatyczne pobranie opłaty, kontrola i sterowanie ruchu, detekcja prędkości i odległości, detekcja pojazdu itd.,

(17)

17

RF Sensing and monitoring

Czujniki wielkości nieelektrycznych rozproszone systemy – pomiary:

wilgotność, temperatura, zanieczyszczenia powietrza, wody, detekcja ruchu, czujniki przemysłowe,

Homeland Security UWB Sensors

100 MHz – 3 GHz

(18)

18

Systemy elektroniczne pola walki

• Satelity szpiegowskie, monitorowanie

sygnałów i promieniowania, monitorowanie ruchów oddziałów, zakłócanie systemów przeciwnika (jumming, antijumming),

detektory radarów, detekcja intruzów itd., od kilku MHz do setek GHz

(19)

19

Medycyna

• Obrazowanie mikrofalowe,

• chirurgia wspomagana robotami, telechirurgia,

• Termografia mikrofalowa

• Hypertermia mikrofalowa

Od setek MHz do kilkudziesięciu GHz

(20)

20

Medycyna

• RF IC stosowane w medycynie RF sensors

RF monitoring

RF dozowanie leków RF implanty

• Przesyłanie informacji

• Diagnostyka

• Tomografia

• Detekcja raka

• Terapia

(21)

21

Radioastronomia i badanie przestrzeni kosmicznej

• Radioteleskopy, sondy kosmiczne,

monitorowanie przestrzeni kosmicznej itd.,

od kilku do setek GHz

(22)

22

Systemy komputerowe

• Szybkie magistrale i układy cyfrowe dzisiaj kilka GHz, jutro ??

(23)

23

Pierwszy CMOS RF analogowo-cyfrowy system „on a chip” – Bluetooth transceiver

(24)

24

Pierwszy CMOS RF analogowo-cyfrowy system „on a chip” – Bluetooth transceiver

schemat blokowy

(25)

25

Hybrydowy układ scalony RF/mikrofalowy

Chip rezystor Hybryd 3dB/90⁰ Dzielnik mocy

Metalizacja ziemi Chip C MESFET Dławik Podłoże dielektryczne

5 cm

(26)

26

Monolityczne układy scalone

na częstotliwości radiowe i mikrofalowe

• RFIC – Radio Frequency Integrated Circuits, częstotliwości od kilku kHz do kilkudziesięciu GHz – krzem Si

• MMIC – Monolithic Microwave Integrated Circuits, częstotliwości od ok. 1 GHz do ponad 180 GHz - arsenek galu GaAs, InP

(27)

27

Monolityczny mikrofalowy układ scalony GaAs

1 mm

(28)

28

Fotografia SiCMOS chipu oscylatora 1,45 GHz V_DD

V_TUNE

Wyjście

V_ADJ

Wzmacniacz buforowy

Waraktor

V_DD

(29)

29

Pasma fal elektromagnetycznych

(30)

30

Oznaczenia pasm mikrofalowych

i milimetrowych

(31)

31

Łączność bezprzewodowa MSI 2