Superfícies seletivas em frequência como superstrato para aumento de ganhos em antenas
As modernas antenas de microfitas são adequadas para aplicações nos sistemas de telecomunicações, a exemplo das comunicações móveis e na biomedicina, no diagnóstico de tumores. Porém apresenta baixo ganho em torno de 5 dB e fraca irradiação endfire. Para torna-las mais eficiente é necessário aumenta...
| Author: | |
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| Format: | doctoral thesis |
| Status: | Published version |
| Publication Date: | 2018 |
| Country: | Brasil |
| Institution: | Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) |
| Repository: | Repositório Institucional da UFPE |
| Language: | Portuguese |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.ufpe.br:123456789/31685 |
| Online Access: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/31685 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | Engenharia Elétrica Dispositivos de micro-ondas Superfície Seletiva em Frequência Superstrato da Antena Antena de Microfita |
| Summary: | As modernas antenas de microfitas são adequadas para aplicações nos sistemas de telecomunicações, a exemplo das comunicações móveis e na biomedicina, no diagnóstico de tumores. Porém apresenta baixo ganho em torno de 5 dB e fraca irradiação endfire. Para torna-las mais eficiente é necessário aumentar o ganho. Este trabalho apresenta oito projetos de antenas de microfita e superfícies seletivas em frequência (FSS, do inglês Frequency Selective Surface), reconfiguráveis e não reconfiguráveis, usadas para o aumento e controle de ganho e diretividade das antenas de microfita. As FSSs são usadas como superstratos das antenas de microfita, suas geometrias variam podendo ser do tipo dipolo, dipolo cruzado, Cruz de Jerusalém, espira quadrada e espira triangular. As simulações foram realizadas no CST Microwave StudioTM. Os resultados medidos foram obtidos no Analisador de Redes Vetorial (Agilent E5071B). A equação de transmissão de Friis foi utilizada no cálculo do ganho da antena aplicando o método de ganho absoluto de antenas idênticas. Os resultados simulados e medidos são comparados. O modelamento apresenta o cálculo da distância de ressonância adequada entre a antena de microfita e a FSS, além do aumento na diretividade da antena. O primeiro projeto apresenta uma FSS dipolo sendo usada como superstrato para controle do aumento do ganho e controle da polarização da antena. O segundo projeto apresenta uma antena de microfita dual band com alto ganho. A antena funciona em 9,25 e 11,00 GHz (Banda-X). O alto ganho da antena é obtido utilizando uma FSS como superstrato que é formado por uma matriz 5×5 de espiras quadradas. O terceiro projeto reproduz uma antena de microfita na forma de um triângulo equilátero passiva. O quarto projeto apresenta uma antena de microfita de alto ganho que opera em 2,37 GHz. O alto ganho da antena é obtido empregando uma FSS rejeita-banda e outra FSS passa-banda como superstrato. O quinto projeto apresenta uma antena de microfita com ganho e diretividade controlados. O controle do ganho da antena é obtido empregando uma superfície seletiva em frequência reconfigurável (RFSS, do inglês Reconfigurable Frequency Selective Surface) como superstrato que é formada por uma matriz 2×2 de espiras quadradas. O sexto projeto apresenta o controle do ganho de uma antena UWB (UWB, do inglês Ultra-Wideband) utilizando uma RFSS que é formada por uma matriz 4×4 de elementos de dipolo cruzado. As características da RFSS são variáveis e dependem da polarização dos diodos PIN. |
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