Submitted by Thiago Oliveira (thiago.oliveira@ifpb.edu.br) on 2017-03-23T17:38:21Z No. of bitstreams: 1 29- Maciel Alves de Oliveira - PROJETO DE ANTENAS E SUPERF?CIES SELETIVAS DE FREQU?NCIA A PARTIR DE TRANSFORMA??ES POLARES.pdf: 9299666 bytes, checksum: bdebadc24a97b5f42278b159f985bcf9 (MD5) / Approved for entry into archive by Thiago Oliveira (thiago.oliveira@ifpb.edu.br) on 2017-03-23T17:41:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 29- Maciel Alves de Oliveira - PROJETO DE ANTENAS E SUPERF?CIES SELETIVAS DE FREQU?NCIA A PARTIR DE TRANSFORMA??ES POLARES.pdf: 9299666 bytes, checksum: bdebadc24a97b5f42278b159f985bcf9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T17:41:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 29- Maciel Alves de Oliveira - PROJETO DE ANTENAS E SUPERF?CIES SELETIVAS DE FREQU?NCIA A PARTIR DE TRANSFORMA??ES POLARES.pdf: 9299666 bytes, checksum: bdebadc24a97b5f42278b159f985bcf9 (MD5) Previous issue date: 2017-02 / Desde os prim?rdios da civiliza??o humana, o homem desenvolve diferentes formas e meios de se comunicar. O fim do s?culo XX e in?cio do s?culo XXI foi marcado pela evolu??o das comunica??es sem fio. Hoje em dia, as vidas econ?micas, sociais e cotidianas das pessoas est?o diretamente conectadas, dependentes e modificadas com o surgimento de novas tecnologias sem fio, sendo a antena um dos principais dispositivos dessas tecnologias sem fio. Esse documento descreve o projeto de antenas, arranjos de antenas e superf?cies seletivas de frequ?ncia por meio de transforma??es polares. As transforma??es geom?tricas obtidas a partir de fun??es polares assemelham-se de certa forma aos fractais nos seguintes aspectos: sua defini??o matem?tica ? simples; o processo de gera??o de uma figura polar ? iterativo; e conforme o n?mero de itera??es aumenta, o per?metro de um elemento polar aumenta, enquanto sua ?rea total ocupada permanece constante. O uso das transforma??es polares no projeto de antenas e superf?cies seletivas de frequ?ncia (FSS) possibilita o desenvolvimento de dispositivos decorativos e camuflados. Os arranjos de antena patch foram constru?dos com elementos dissimilares agrupados nas configura??es de arranjo unidimensional com elementos 1 x 2 e 1 x 4. A fim de aumentar a largura de banda dos arranjos para cobrir a banda 2,400-2,483 GHz requerida em aplica??es IEEE802.11b, g, os valores dos raios dos elementos patch dissimilares foram escolhidos para obter frequ?ncias ressonantes ligeiramente deslocadas. As simula??es foram realizadas com o software comercial ANSYS? Designer?, e os resultados comparados com resultados experimentais, observando-se uma boa concord?ncia entre os mesmos. Os arranjos dissimilares propostos apresentaram uma largura de banda de imped?ncia maior que a de projeto de 83,5 MHz. Propriedades de irradia??o apresentadas endere?ado pelo arranjo 1 x 2 foram combinadas para sintetizar o diagrama de ganho atrav?s de configura??o do arranjo 1 x 4. Outro dispositivo desenvolvimento foram as superf?cies seletivas de frequ?ncia a partir de transforma??es polares inclusive uma FSS dual-band operando nas faixas das redes locais sem fio nas frequ?ncias de 2.45 GHz e 5.8 GHz.

Orientadores: Francisco José Arnold, Leonardo Lorenzo Bravo Roger / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T21:46:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grilo_Marcus_M.pdf: 4359440 bytes, checksum: 6cae50e622550385b3c928f7055ed0fe (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho apresenta a análise, o projeto e a construção de uma antena de banda dupla para as faixas de frequências de 915MHz e 2,45GHz, para aplicação em sistemas RFID. A antena é impressa em um substrato de fibra de vidro e possui estrutura dipolar. Os elementos radiadores estão em faces opostas do substrato o que resulta em baixa capacitância do dispositivo. As simulações computacionais, realizadas no programa HFSS, apresentaram boa concordância com os resultados experimentais. Os resultados mostraram importantes vantagens conseguidas com a antena desenvolvida, tais como estrutura simples e independência e facilidade de sintonia. Além disso, os parâmetros característicos (perda de retorno e ganho) de desempenho da antena são bastante satisfatórios. Propostas para trabalhos futuros também são apresentadas / Abstract: This paper presents the analysis, design and construction of a dual band antenna for the frequency bands 915 MHz and 2.45 GHz, for use in RFID systems. The antenna is printed on a substrate of fiberglass and has a dipolar structure. The radiator elements are on opposite faces of the substrate which results in low capacitance of the device. Computer simulations, carried out in the program HFSS, in good agreement with experimental results. The results showed important advantages achieved with the antenna developed, such as simple structure, independence and ease of tuning. Moreover, the characteristic parameters (return loss and gain) antenna performance are quite satisfactory. Proposals for future work are also presented / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Orientador: Luiz Carlos Kretly / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:03:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AlexandreManoelPereiraAlvesda_M.pdf: 14756609 bytes, checksum: ad91425354633bd0037eb2f2b0b7606c (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho descreve a aplicação da tecnologia de estruturas EBG, Electromagnetic BandGap, em antenas para sistemas de comunicações móveis. Essa tecnologia pode ser adotada nos diversos sistemas de comunicações móveis de 3G e 4G; em ERBs (Estações Rádio-Base), picoERBs e terminais móveis; em padrões como WLAN, Wi-Fi, Bluetooth, WiMAX (IEEE802.16), entre outros. São projetadas, simuladas e analisadas, estruturas EBG com configurações de célu Ias quadradas e hexagonais, com um e dois níveis, aplicadas a antenas planares do tipo patch e PIFA, e em um arranjo de antenas PIFA. Mostra-se que, utilizando tais estruturas, há melhorias no desempenho da antena, como no ganho, na eficiência e, principalmente, na faixa de operação. Como inovação, introduz-se o Local Ground Plane, um plano de terra contínuo de área reduzida, localizado, somente, sob o elemento radiador e que proporcionou uma grande melhoria nas características das antenas. / Abstract: This work describes the application of EBG, Electromagnetic Band-Gap, structures on antennas for mobile communication systems. This technology can be used in both 3G and 4G mobile communication systems; for base stations, pico ba..c;;e stations, and mobile terminaIs; on WLAN, Wi-Fi, Bleutooth, WiMAX (IEEE802.16a), and other technologies. EBG structures are designed, simulated, and analyzed on square and hexagonal cell configurations, with one or two levels, applied on planar antennas, such as, patch and PIFA, as well as, on a PIFA antenna array. It is shown that the use of these structures can improve the antenna performance, such a..c;; on the gain, the efficiency, and, mainly, on the bandwidth. As an innovation, it is presented the Local Ground Plane, which is a contiguous ground plane with a very small area, placed just below the radiator and it provides a great improvement on the antenna characteristics. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

[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.

El presente trabajo de tesis consiste en el diseño e implementación de un sistema automatizado para la medición de patrones de radiación de antenas. Este trabajo cubre desde la identificación y definición del marco problemático, siguiendo con la investigación del estado del arte, hasta las pruebas del sistema y el análisis de los resultados obtenidos. En el primer capítulo se muestra los aspectos generales que intervienen en la problemática correspondiente a este trabajo de tesis. Además, se explica la importancia del parámetro a medir, ya que es el objetivo de este sistema. Por último, se describirá otros sistemas automatizados usados en la actualidad. En el segundo capítulo se presenta la teoría general de los sistemas automatizados para la medición de los patrones de radiación. Se describe las partes relevantes del sistema para el desarrollo del proyecto y la identificación de los componentes a usar para la implementación. En el tercer capítulo se realiza el diseño y la implementación del posicionador de antenas y del goniómetro. También el desarrollo y la programación de las interfaces gráficas y la conexión al microcontrolador del Arduino UNO. En el cuarto capítulo se muestran las mediciones y los resultados obtenidos de los parámetros que definen a una antena. Para el propósito del proyecto, se presentan las gráficas de los patrones de radiación que se hicieron a dos antenas parabólicas. Finalmente se presentan las conclusiones del proyecto, cumpliendo con todos los objetivos propuestos inicialmente y adaptado a las necesidades del Grupo de Investigació

En latitudes ecuatoriales, el estudio de las señales de radar de dispersión incoherente (ISR, por sus siglas en inglés) en la región E de la Ionósfera es perjudicado drásticamente por la interferencia de potentes señales provenientes del Electrochorro Ecuatorial (EEJ, por sus siglas en inglés). En base a que estas dos señales (ISR y EEJ) provienen de regiones en el cielo con posiciones angulares distintas, en la presente tesis se evalúa la factibilidad de emplear técnicas de filtrado espacial con el radar del Radio Observatorio de Jicamarca (ROJ) para mejorar las medidas de dispersión incoherente reduciendo la interferencia del EEJ. Con ello se pretende resolver un problema existente desde 1961 cuando entró en funcionamiento el ROJ. El filtro espacial a implementar debe garantizar la mínima distorsión en la medición de las señales ISR. Para ello se evaluaron diferentes técnicas no paramétricas de filtrado espacial, así como diversas configuraciones de arreglos de antenas en condiciones muy cercanas a la realidad por medio de la simulación numérica del proceso en su conjunto. Esta simulación contempló: la generación de señales y patrones de radiación de las antenas, la interacción de los dominios espacio-ángulo, y el procesamiento de datos que conduce a la obtención de los coeficientes del filtro. Los resultados obtenidos son muy satisfactorios hasta los casos con niveles de potencia del EEJ de 60dB más fuertes que los ecos de ISR. Las principales contribuciones de este trabajo son: la solución de este problema bidimensional con un tratamiento unidimensional por medio de un arreglo lineal de 6 antenas distribuidas espacialmente en forma no redundante, y la estrategia matemática empleada para lograr, con este arreglo no redundante, resultados similares a los que se hubieran obtenido con un número mayor de antenas. / Tesis

Neste trabalho são analisadas as figuras de mérito de antenas helicoidais, de microfita e redes de dipolos, operando na faixa de freqüências de comunicação e navegação via satélite na banda L, na presença de aeronaves. É utilizada primordialmente a técnica híbrida UTD/MoM do simulador SuperNEC, onde as antenas são modeladas pelo MoM e a aeronave é modelada pela técnica UTD. Além disso, é analisado o comportamento das antenas helicoidal e monopolo na presença da aeronave feita de material composto de fibra de carbono, cujos modelos são simplificados para viabilizar a análise do ponto de vista computacional. Inicialmente é feita uma breve descrição dos simuladores eletromagnéticos, ressaltando a idéia básica da técnica híbrida UTD/MoM. Em seguida são apresentados os projetos das antenas supracitadas realizados com auxílio dos simuladores, onde também são analisadas situações envolvendo os efeitos de reflexão, difração e obstrução em estruturas UTD mais simples. É feito uma análise comparativa de antenas na presença de placas feitas de composto de fibra de carbono e alumínio, onde os resultados teóricos e experimentais mostraram-se semelhantes para ambos os materiais. Finalmente, é realizada a análise dos efeitos causados nas figuras de mérito das antenas devido às várias partes que compõem a estrutura da aeronave. Utilizando este procedimento é possível identificar mais claramente cada efeito produzido pela estrutura da aeronave, possibilitando que sejam realizadas ações preventivas para obter uma melhor abordagem em testes de desenvolvimento, bem como um melhor desempenho operacional dos sistemas. Os procedimentos e resultados apresentados neste trabalho são considerados satisfatórios do ponto de vista de posicionamento preliminar de antenas sobre aeronaves, ressaltando-se a vantagem computacional da técnica híbrida. Contudo, a busca em modelar toda a estrutura da aeronave usando técnicas de onda completa ainda deve ser perseguida a fim de aumentar a acurácia dos resultados.

Orientador: Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T03:58:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_MuriloOliveirade_M.pdf: 26552033 bytes, checksum: 9a9022f8aa6d5e4e72047f0798ad57da (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A complexidade dos sistemas eletrônicos atuais cria a demanda por mais componentes num mesmo sistema, ao mesmo tempo em que exige sistemas mais compactos. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento, fabricação e testes de uma antena GSM quadribanda, integrada a um módulo rastreador automotivo produzido no mercado nacional. A antena opera dentro das faixas de freqüências correspondentes _as bandas GSM 850/900/1800/1900, com desempenho adequado para uso no sistema de comunicação GSM, estando em conformidade com testes de TRP, sendo o produto final homologado pela ANATEL e agências reguladoras de outros países. A antena é um monopolo com dobras especiais para ajuste de ressonância. O casamento da antena com o sistema _e realizado via um toco em curto dobrado, não trivial, otimizado para um casamento banda-larga ao longo do espectro GSM ocupado / Abstract: The complexity of today's electronic systems creates demand for more quantity and less cost of components in a system, at the same time that the system must be made smaller. This dissertation presents the design and tests of a quadband GSM antenna, embedded into an existing automotive tracking module produced in Brazil. The antenna operates within the GSM 850/900/1800/1900 bands, with performance suitable for its use in the GSM system, being in conformance with TRP tests. The final product is approved by Brazil's regulatory agency ANATEL and by other countries' agencies. The antenna is a monopole with special bandings for resonance adjustment. The antenna matching is achieved with a shorted bent stub, non-trivial, optimized for a broadband matching over the occupied GSM spectrum / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Esta tese propõe a síntese e o estudo de uma nova técnica de cavidades de borda aplicada a antenas Vivaldi, com o intuito de melhorar suas características de diretividade. Embora as antenas do tipo Vivaldi possuam características diretivas, elas produzem radiações laterais indesejáveis, o que se reflete nos elevados índices de lóbulos laterais devido a correntes superficiais que fluem ao longo das bordas metalizadas nas laterais da antena. Estas correntes são a origem das radiações laterais que vêm sendo mitigadas pela aplicação de cavidades ressonantes, triangulares ou retangulares, que aprisionam tais correntes e, consequentemente, atenuam os lóbulos laterais, sem o incremento do lóbulo principal, uma vez que toda a energia dos lóbulos laterais é apenas confinada nos ressonadores e por isso literalmente perdida. Ao contrário desses esforços, este trabalho propõe cavidades radiantes tanto na forma de abertura exponencial, como na forma do fractais de Koch, que funcionam como radiadores auxiliares (antenas auxiliares), canalizando as correntes de borda e aproveitando-as para aumentar os níveis do lóbulo principal, mitigando os níveis de lóbulo lateral. A síntese desta nova técnica foi implementada em uma antena Vivaldi antipodal com características de baixa diretividade, como qualquer antena Vivaldi, o que foi corrigido e a aplicação da técnica de cavidades radiantes deu origem a duas novas antenas Vivaldis efetivamente diretivas. Os resultados foram obtidos através de simulações do modelo numérico no CST Microwave Studio e confirmados com medidas de laboratório, o que evidenciou a melhora das características de diretividade da antena pela aplicação da nova técnica de cavidades radiantes. / This work presents a new Slot Edge technique applied to Vivaldi antennas to improve their characteristics of directivity, resulting in two new Vivaldi antennas: the Palm Tree Vivaldi antenna and the Koch Vivaldi antenna. This new technique proposes to add lateral radiators which reduce the side lobe level, increasing the gain of the main lobe in an unprecedented way. This technique is called radiating slot edges, and acts as parasitic antennas, surface currents draining edges of the antenna, and using them to increase the gain in the main lobe. The development was done systematically, starting with an extensive literature review, design and simulation in CST, as well as prototyping and measurements of several antenna designs. All this effort proved the functionality of this technique.

Por conta da liberação de uma nova faixa de espectro as aplicações que utilizam transmissão em banda ultralarga se expandiram. Por conta disso, várias formas de transmissão pulsada ganharam destaque. Contudo, o projeto e estudo de antenas até então era majoritariamente feito em banda estreita e regime permanente senoidal. Além disso, para transmissão pulsada, a resposta impulsiva da antena passa a ser mais necessária do que sua resposta em banda estreita. Por isso, o objetivo desse estudo foi explorar o que ocorre com pulsos estreitos se propagando em uma antena de forma a se obter uma aproximação da resposta impulsiva de antenas. Mais especificamente, foi obtido um modelo analítico que explicita a relação entre a geometria e o funcionamento da antena. Através do estudo da espiral equiangular foi possível encontrar o decaimento do pulso de corrente ao longo da linha como também o campo radiado de forma quantitativa. Tal resultado, assim como os procedimentos para sua obtenção, poderá ser utilizado para outras antena filamentares. / The applications for Ultra Wide Band have grown since the new regulation allowed the use of a new large frequency band. Since then, systems for pulsed transmission entered the spotlight. However, the antenna\'s project and study were in big part done in narrowband and sinusoidal steady-state. Besides, the impulse response is of much more interest for these systems than the frequency response. For this reason, the main goal of this work is to explore how current pulses propagate on the antenna to obtain an approximate impulse response. Moreover, an analytical model that unveils the relation between the antenna geometry and its current decay is presented. Through the study of the equiangular spiral it is possible to find the pulse decay as a function of the line length and the radiated field in a quantitative fashion. This result as well as the methods used to obtain it can be used for other antennas.