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[en] SYNTHESIS AND ANALYSIS OF CIRCULARLY SYMMETRIC REFLECTORS VIA PHYSICAL OPTICS AND FRINGE WAVE CURRENTS / [pt] ANÁLISE E SÍNTESE DE REFLETORES CIRCULARMENTE SIMÉTRICOS PELOS MÉTODOS DA ÓTICA FÍSICA E CORRENTES DE FRANJAMAIQUEL DOS SANTOS CANABARRO 08 January 2010 (has links)
[pt] O projeto de antenas refletoras para a geração de feixes modelados envolve
a construção de algoritmos baseados em métodos de análise eletromagnética
associados a técnica de otimização. Em geral, estes algoritmos demandam
considerável tempo de processamento computacional, impondo limites para sua
utilização intensiva na exploração de diferentes conjuntos de especificações e na
busca de soluções mais compactas. Neste trabalho, será considerada a síntese de
antenas refletoras circularmente simétricas para a geração de feixes modelados
circularmente simétricos. Em função das características de simetria da antena,
simplificações serão introduzidas na formulação do problema, reduzindo
substancialmente o tempo de processamento e viabilizando sua utilização
intensiva. Para a análise eletromagnética da antena refletora serão consideradas
as aproximações da Ótica Física (PO) e das correntes de franja (CF).
Considerando alimentadores radiando um campo com dependência azimutal
n=1, o algoritmo foi adaptado e aplicado no modelamento de antena refletora
para atender as especificações do CBERS (China-Brazil Earth Resources
Satellite). Para alimentadores com dependência azimutal n=0, foram
considerados sistemas de antenas omnidirecionais de um e dois refletores para a
geração de diagramas modelados no plano vertical. Para estes dois tipo de
sistema, o algoritmo de modelamento foi utilizado para maximizar o diagrama
em direção e para produzir diagramas com dependência do tipo cossecante ao
quadrado no plano vertical. A validação da técnica de análise eletromagnética
desenvolvida foi obtida comparando os resultados com os gerados via Métodos
dos Momentos. / [en] The usual algorithms employed in the design of shaped reflector antennas
for satellite applications embed an electromagnetic analysis method in an
optimization technique. In general, these algorithms demand considerable
computation time, limiting its intensive use in the study to explore different sets
of specifications and to search for more compact geometries. In this work, it is
considered the particular case of the shaping of circularly symmetric reflectors
antennas for the generation of circularly symmetric radiation patterns. The use
of the reflector surface properties simplifies the formulation of the
electromagnetic scattering and substantially reduces the computer time involved
in the optimization iteration. For the electromagnetic scattering, the algorithm
employed here considers the approximations given by the Physical Optics and
Fringe Currents methods. Firstly, the shaping algorithm was applied in the
design of a single reflector antenna to comply with the specifications of the
China-Brazil Earth Resources Satellite (CBERS). For this case, the feed
radiation pattern was represented by model with azimuthal dependence n=1. As
a second case, the shaping algorithm was applied in the design of single and dual
reflector omnidirectional antennas. Theses antennas were feed by a TEM coaxial
horn with azimuthal dependence n=1. For these two type of antenna
configurations, the modelling algorithm was used to maximize the diagram in
one direction or to produce radiation patterns with dependence of the type
cosecant to the square in the vertical plan. A Methods of Moments
electromagnetic analysis was used to validate the scattering fields yielded by the
PO+Fringe currents approximations.
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[en] ANALYSIS OF MULTIPLE SCATTERING IN CASSEGRAIN ANTENNAS / [pt] ANÁLISE DE ESPELHAMENTO MÚLTIPLO EM ANTENAS CASSEGRAINERNANDES VIEIRA FILHO 27 October 2009 (has links)
[pt] Esta dissertação tem por objetivo analisar, a partir da Teoria Geométrica da Difração, o efeito de espalhamento mútuo entre as superfícies refletoras no diagrama de irradiação de antenas Cassegrain. São apresentados resultados numéricos evidenciando todas as contribuições de campos difratados de até 3ª. ordem. / [en] It is the purpose of this dissertation to analyse, via the Geometrical theory of Diffraction, the effect of mutual scattering between reflector surfaces on the radiation pattern of Cassegrain antennas. Numerical results highlight the contributions of the complete set of up to 3(rd) order diffracted fields.
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[en] THE INFLUENCE OF RADIAL WIRE GROUND SYSTEMS IN THE RADIATION CHARACTERISTICS OF MONOPOLE ANTENNAS / [pt] EFEITO DO PLANO DE TERRA NAS CARACTERÍSTICAS DE RADIAÇÃO DE TORRES IRRADIANTESLUIS CLAUDIO PALMA PEREIRA 05 January 2007 (has links)
[pt] Neste trabalho analisa-se o efeito do plano de terra nas
características de radiação das torres irradiantes,
através do relacionamento entre as variações da
impedância
de entrada e variações na eficiência de radiação.
A distribuição de corrente utilizada é a de King e Wu
(três termos) que, ao contrário da distribuição
senoidal,
permite a análise das antenas cujas alturas estejam
próximas a meio comprimento de onda.
São apresentados resultados para antenas longas e
curtas,
na faixa de radiodifusão sonora. / [en] The influence of radial wire ground systems in the
radiation characteristics of monopole antennas is analyzed
through the relationship between the input impedance and
the variations of radiation efficiency.
Instead of using the sinusoidal current distribution, King
and Wu´s distribution is used in order to analyze antennas
with lenghes near one half wavelength.
Results for long and short antennas and working
frequencies in the broadcast band are presented.
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[pt] EFEITOS DE OBSTÁCULOS NA REGIÃO DE CAMPOS PRÓXIMOS DE ANTENAS CASSEGRAIN / [en] EFFECTS OF OBSTACLES IN THE NEAR-FIELD REGION OF CASSEGRAIN ANTENNAS30 September 2009 (has links)
[pt] A presente tese estudará as modificações introduzidas nos diagramas de radiação de antenas cassegrain, em decorrência da colocação de obstáculos, como cercas, na região de campos próximos.
A análise destas modificações será baseada na Teoria Geométrica da Difração. Definida a geometria do problema, serão desenvolvidos algoritmos para determinação dos pontos de reflexão e difração e, a partir destes pontos, calculados os campos espalhados. A eficiência de diversas configurações de obstáculos, na redução dos campos irradiados em certas direções, será analisada. / [en] This work will study the modifications introduced on cassegrain antenna radiation patterns, by putting obstacles, such as fences, in the near-field zone. The analisys of these modifications will be supported on the uniform Geometrical Theory of Diffraction. Defined the geometry of the problem, a mathematical model will be developed for the determination of reflection and diffraction points and, following these, the scattered fields will be computed. The performance of the antenna in the presence of obstacle will be analised.
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[en] A CONTRIBUTION TO THE STUDY OF CIRCULAR ARRAYS / [pt] CONTRIBUIÇÃO AO ESTUDO DOS CONJUNTOS CIRCULARESMARCIO MACHADO RABELLO 14 October 2009 (has links)
[pt] O presente trabalho tem como objetivo apresentar um novo tipo de conjunto direcional, constituído por um elemento ativo e vários elementos passivos dispostos ao longo de um arco de circunferência de círculo. Embora o problema seja analisado sob o ponto de vista teórico, devido às dificuldades ainda existentes para uma realização experimental, a quase total identidade entre o modelo real e o utilizado na análise, sugere que os resultados obtidos forneçam dados suficientemente precisos sobre o comportamento da antena. São representadas várias curvas relativas ao ganho, impedância e relação frente-costas que evidenciam o desempenho da antena, e permitem o dimensionamento da mesma. Finalmente, são incluídas diversas sugestões para uma avaliação experimental. / [en] This work introduces a novel directional array, composed of an active element and several passive ones disposed along a circular arc. Simulated results for gain, input impedance and front-to-back relation provide curves that illustrate the antenna behavior and allow its synthesis. Suggestion for the experiemental implementation are also presented.
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[en] DETERMINATION OF THE PHASE CENTER OF THE DUAL-MODE CONICAL HORN / [pt] DETERMINAÇÃO DO CENTRO DE FASE DA CORNETA CÔNICA DUAL MODEHECTOR LEONEL RODRIGUEZ MILLA 06 June 2007 (has links)
[pt] O presente trabalho analisa o comportamento dos centros de
fase da corneta cônica dual mode nos planos E e H para
pontos de observação situados na região de Fresnel e de
Fraunhofer.
Em função da geometria da corneta e da combinação dos
modos TE 11 e TM11 na abertura, são apresentadas diversas
curvas assim como um monograma que caracterizam o problema
em questão. / [en] The behavior of the phase centers of the dual mode conical
horn is analyzed on the E and H planes and for observation
points situated in the Fresnel and Fraunhosffer region.
Several curves and a nomogram, characterizing the problem
in question, are presented as a function of the horn´s
geometry and the conbination of TE11 and TM11 modes.
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[pt] ESTUDO DAS CORNETAS-MULTIMODO COMO PARTE DO SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO DE ANTENAS PARA SATÉLITE / [en] STUDY OF MULTIMODE HORNS TO BE USED IN A FEEDER FOR A SATELLITE ANTENNA SYSTEMFLAVIO JOSE VIEIRA HASSELMANN 02 October 2009 (has links)
[pt] Este trabalho descreve uma das técnicas utilizadas para controlar a distribuição na abertura , no plano E e , conseqüentemente, as características de radiação de uma corneta piramidal. Pequenas variações do ângulo de abertura, em vários pontos da corneta, são utilizadas para produzir uma configuração de campos, na abertura, atenuada nas bordas para o plano E e que conduz a larguras de feixe, equalizadas nos planos E e H, com baixo nível de lobos secundários. Esta idéia é formalizada teoricamente e aplicada com sucesso, através de uma aproximação de 1ª ordem, ao projeto de um alimentador para um sistema Cassegrain de baixo ruído. / [en] This work describes a technique for controlling the E-plane aperture distribution and, consequently, the radiation pattern of a pyramidal horn. Small variations of flare angle at several points along the horn are used to produce a tapered aperture field in the E-plane, resulting equal E and H-plane beamwidths with low sidclobes for a low noise Cassegrain antenna system.
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[en] APPLICATION METHOD OF MOMENTS FOR THE ANALYSIS OF CONICAL ANTENNAS / [pt] APLICAÇÃO DE MÉTODO DOS MOMENTOS NA ANÁLISE DE ANTENAS CÔNICASDENISE FREITAS SILVA 19 October 2005 (has links)
[pt] Neste estudo faz-se uma análise do desempenho de antenas
cônicas compactas para operar em largas bandas de
freqüência. Esta análise será feita observando o
comportamento da impedância da antena. Serão,
primeiramente, consideradas as estruturas convencionais
formadas por cones e cones sobrepostos próximos a um plano
condutor. Posteriormente, será considerada uma estrutura
cônica onde o arredondamento das bordas resulta em um
comportamento mais uniforme para a impedância de entrada
com variações da freqüência, conferindo um aumento na
banda para esta configuração. / [en] The discone antenna is well known as an easy to build
multioctave broadband antenna with a omnidirectional
radiation pattern in the H-plane, It comprises a plane
conductive disc element spaced close to and axially
aligned with a conductive cone element. For applications
in the UHF and microwave ranges, high performance antennas
have been designed to operate from 0.5 to 5 GHz with a
VSWR of about 3.5:1 or less. If the length is finite, the
impedance still strongly dependent on apex angle as long
as the cone is longer than about quarter of wavelength and
the apex angle is relatively larger. A problem that is
experienced with these antenna designs is the relatively
large size required to operate at the low frequencies. In
applications where utilization of this antenna. In this
work, the analysis and design of these antenna is obtained
by employing a rigorous formulation of the electromagnetic
scattering problem. As a design tool, we employ Method of
Moments for the analysis of rotationally symmetric
structures excited by TEM mode. To properly account the
variations in driven-point impedance with frequency, the
coaxial waveguide used to feed the antenna is also
included in the analysis. The excitation is simulated by a
distribution of equivalent electric and magnetic currents
placed inside the coaxial cable, over a cross-section
plane. These currents are defined such that only excite
the mode TEM towards the cable-antenna junction. These
numerical tool is employed in the shaping the metallic
surfaces involved in the discone-type antennas in order to
obtain more compact structures. Simple solutions can be
easily obtained making the center fed cone and the disc
element with radially outer edge portions rolled
backwardly and away from each other to form donut-shaped
configurations. The ruled edges not only reduce the
diameter of the antenna but also permit the current to
flow around them smoothly and without reflections that
degrade the VSWR at low end of the frequency band.
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[en] APPLICATION OF SUCCESS OF PROJECTION USE SYNTHESIS OF REFLECTOR ANTENNAS / [pt] APLICAÇÃO DE TÉCNICA DE PROJEÇÕES SUCESSIVAS NA SÍNTESE DE ANTENAS REFLETORASLUISENRIQUE PIERRE NUNES DA COSTA 04 September 2006 (has links)
[pt] O modelamento de superfícies refletoras embarcadas em
satélites tem se apresentado como uma alternativa
eficiente à síntese de conjuntos de alimentadores. Existem
várias técnicas disponíveis para a determinação do formato
adequado para esta superfície, baseados em aproximações da
ótica geométrica ou da ótica física.
Neste trabalho, estudamos a aplicação da técnica das
Projeções Sucessivas, um método interativo genérico, à
síntese de superfície refletora e à síntese da
distribuição de fase sobre a abertura. Este método é
baseado nas aproximações da Ótica Física, o que garante
uma boa precisão. Entre suas principais vantagens, estão a
sua simplicidade e a sua eficiência computacional. / [en] The shaping of reflector surfaces for satellites hás been
considered na efficient alternative to the available for
the determination of the optimum shape for this surface,
base don Geometrical Optics or Physical Optics
approximations.
This work investigates the application of the Technique of
Sucessive Projections, a generic interative method, to the
synthesis of a single reflector antenna and to the phase
distribution on the aperture. This method is based on
Physical Optics Techniques, which guarantees a good
precision. Among its main advantages are its simplicity
and its computational.
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[en] APPROXIMATION OF SHAPED REFLECTOR SURFACES BY PSEUDO-SPLINES / [pt] APLICAÇÃO DE PSEUDO-SPLINES À APROXIMAÇÃO DE SUPERFÍCIES REFLETORAS MODELADASCASSIO G REGO 09 November 2006 (has links)
[pt] Neste trabalho, a técnica de interpolação de superfícies
definidas numericamente por pseudo-splines é aplicada a
antenas refletoras offset e com alto grau de modelagem. É
feito um estudo comparativo com técnica de interpolação
alternativa levando-se em conta os diversos métodos de
análise de antenas refletoras. / [en] In this work, the pseudo-spline technique for numerically
defined surfaces is applied to the approximation of single
and dual-shaped offset reflector antennas. A comparative
study with an usual alternative technique is undertaken,
emphasizing the implications observed when different
methods are employed for the evaluation of the antenna
radiation field.
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