Neste trabalho é apresentada uma teoria rigorora para a análise de antenas de microlinha com substratos eletricamente anisotrópicos. A teoria é utilizada no estudo de antenas com elementos irradiadores retangulares e substratosuniaxiais. Várias caracteristicas dessas antenas sao calculadas. Investigações sobre a influ~ncia desse tipo de anisotropia em parâmetros relevantes de projeto também são realizada& Com a finalidade de ilustrar a teoria desenvolvida são projetadas, construídas e ensaiadas antenas nas formas retangular e circular, destinadas a transmissão de dados, em banda L, de aeronaves em ensaios em vôo. Resultados obtidos mostram a ade g';..labilidade dessas antenas para esses fi :lS e urna concordância muito boa entre a teoria e o experimento. -XIX

Orientadores : Attilio Jose Giarola, Sergio Barroso de Assis Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T13:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_AntonioJoseMartins_M.pdf: 1481638 bytes, checksum: 8125a0aa80bc7e5f30a5d19ad9c017a9 (MD5) Previous issue date: 1983 / Resumo: Neste trabalho é apresentada uma análise teórica da influência de uma cobertura dielétrica em antenas de microfita, com aplicação em dipolo impresso num substrato dielétrico aterrado. Em diversas situações, as antenas de microfita podem ser cobertas por uma camada de neve ou, para a sua proteção, por urna camada dielétrica conveniente. Este carregamento altera as propriedades elétricas das antenas, como a frequência de ressonância, o que, devido à largura de banda limitada das antenas de circuito impresso, pode prejudicar o desempenho do sistema se o efeito do carregamento não for considerado no projeto. A distribuição de corrente é obtida resolvendo-se a equação de Pocklington pelo método dos momentos. O potencial de Hertz apropriado é determinado considerando-se um dipolo elementar num meio estratificado. A função de Green resultante envolve integrais do tipo Sommerfeld, que são de convergência lenta e requerem o conhecimento dos campos na região da fonte. Essas integrais são calculadas utilizando-se urna técnica de integração no eixo real que consiste de etapas numérica e analítica / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Neste trabalho são estudadas as antenas de microlinha retangulares moldadas sobre superfícies cilíndricas, através do método da cavidade ressonante. Inicialmente são analisadas antenas formadas por um único elemento irradiador, obtendo se expressões gerais para os campos irradiados e para a impedância de entrada. São também estudados os efeitos sobre as características de irradiação e impedância de entrada, provocados pelas variações dos parâmetros elétricos e geométricos da antena. A irradiação é tratada através da função diretividade e a impedância de entrada através do conceito de tangente de perdas efetiva que engloba as perdas presentes na cavidade. Dirigindo em seguida o estudo para redes cilíndricas de antenas com elementos irradiadores uniformemente espaçados e alimentados por correntes iguais, são encontradas expressões gerais para os campos distantes. Tais expressões são de extremo interesse uma vez que os somatórios, nelas contidos, convergem, rapidamente, especialmente quando o número dos elementos da rede aumenta. É analisada também a diretividade e o "ripple"em função do numero de elementos que compõem a rede. Sempre que possível, comparações entre os resultados obtidos através da presente teoria e os disponíveis na literatura, são efetuadas. Finalmente, são reportados experimentos realizados nos laboratórios de RF do Centro Técnico Aeroespacial.

O presente trabalho apresenta uma técnica para a análise de uma antena de microlinha em uma estrutura planar multicamadas com substratos anisotrópicos do tipo uniaxial. Utilizando a transformada dupla de Fourier, esta formulação permite a determinação das funções de Green transformadas para a estrutura multicamadas em consideração. Aplica-se a técnica desenvolvida a quatro configurações específicas de interesse prático, abrangendo antenas com cobertura dielétrica protetora e substratos uniaxiais ou isotrópicos, apresentando-se explicitamente as funções de Green transformadas para estes quatro casos. Apresenta-se também uma expressão para calcular o campo distante da estrutura multicamadas, em termos das funções de Green transformadas. Analisam-se as propriedades de irradiação de um dipolo impresso em uma estrutura a duas camadas. sendo ambas do tipo uniaxial, e descreve-se o efei to da anisotropia nos diagramas de irradíação e nas características de polarização cruzada do dipolo. Apresentam-se resultados numéricos de diagramas de irradiação, impedância de entrada e freqüência de ressonância de uma antena de microlinha retangular sobre substrato uniaxial. Estes resultados são obtidos usando-se o método dos momentos, e para o caso particular de substrato isotrópico os resultados de impedância são comparados com dados experimentais.

Apresenta-se um eficiente algoritmo para projeto de antenas de microfita linearmente polarizadas alimentadas por provas coaxiais, auxiliado pelo estado da arte em ferramentas de eletromagnetismo computacional, o qual utiliza um simulador de campo de onda completa conjuntamente a um modelo circuital adaptativo, possibilitando a localização da prova coaxial por simulação circuital, reduzindo o número de simulações de onda completa necessárias para se atingir as especificações, o que contribui para melhor eficiência no uso dos recursos computacionais. Tal técnica é estendida para o projeto de antenas de microfita com alimentação diferencial, abordagem utilizada para a redução do nível de polarização cruzada em antenas realizadas em substratos espessos. Ademais, propõe-se uma técnica de construção do elemento irradiador com material plástico comum, de baixo custo, e alimentação que dispensa provas coaxiais. Adicionalmente, é apresentado o projeto de uma antena setorial de dupla polarização para operação em 3,5 GHz e sua caracterização experimental.

Neste trabalho aborda-se a análise de redes de antenas de microlinha moldadas sobre superfícies cilíndricas utilizando-se o método da função de Green calculada no domínio da transformada de Fourier. Determina-se, inicialmente, um sistema de equações cuja solução fornece a função de Green transformada para a estrutura cilíndrica com M camadas dielétricas. Esse sistema, apresentado pela primeira vez na literatura, é composto de tal forma que estruturas contendo múltiplas superfícies condutoras podem ser analisadas, o que permite o modelamento de diversos tipos de antena de microlinha, incluindo aquelas com elementos parasitas e um ou mais superestratos. Resolve-se, em seguida, o sistema de equações obtido para dois casos particulares (M=! e M=2) determinando-se, assim, a função de Green transformada para a estrutura cilíndrica sem e com cobertura dielétrica. Obtém-se, ainda, expressões assintóticas para essas funções as quais são aplicadas à determinação dos campos distantes de alguns tipos de antena. A função de Green transformada para o caso M=2 e as expressões assintóticas também são apresentadas pela primeira vez. Para possibilitar o cálculo das impedâncias própria e mútua de redes de antenas de microlinha com cobertura dielétrica, alimentadas por provas coaxiais, determina-se, empregando-se a função de Green obtida para o caso M=2, um sistema de equações integrais cujas incógnitas são as distribuições de corrente das antenas da rede e que é solucionado através da aplicação do método dos momentos. Desenvolve-se expressões gerais para o cálculo das grandezas generalizadas do método dos momentos e aplica-se, como exemplo, a formulação obtida ao cálculo das impedâncias própria e mútua de duas antenas do tipo "wraparound". Os resultados obtidos são novos na literatura técnica. Determina-se, em seguida, o campo elétrico irradiado pela rede e analisa-se, através de um exemplo, o efeito da cobertura dielétrica no diagrama de irradiação e o efeito do acoplamento mútuo. Como o tipo de antena enfocado neste trabalho possui grande utilização em veículos aeroespaciais e em outras aplicações com requisitos de sistema bastante estringentes, aborda-se, na parte final do trabalho, o problema da interligação da antena de microlinha com as demais partes do sistema. Propõe-se a utilização de um enlace óptico e apresenta-se um modelo simples a partir do qual características relevantes, como a atenuação do enlace e a relação sinal-ruído, podem ser determinadas. Descreve-se a metodologia utilizada para a caracterização dos dispositivos optoeletrônicos necessários, os detalhes construtivos e os resultados dos testes de um protótipo do enlace óptico projetado de acordo com o modelo proposto.

Nesse trabalho são avaliadas antenas de microfita moderadamente espessas, linearmente e circularmente polarizadas, objetivando empregá-las em redes de antenas com apontamento de feixe, controle de lóbulos secundários e diretividade. O emprego de substratos eletricamente espessos se dá por dois motivos fundamentais. O primeiro advém da necessidade de se construir antenas de baixo custo em material nacional (FR4), que apresenta perdas muito maiores do que os laminados de micro-ondas importados. O segundo motivo é proveniente da necessidade de se obter irradiadores com larga faixa de passagem. Por se tratar de antenas alimentadas por pontas de prova coaxiais, técnicas de compensação da reatância de entrada e controle da polarização cruzada são apresentadas para diferentes tipos de irradiadores, incluindo os projetados com tecnologia SIW (Substrate Integrated Waveguide). No estudo das redes compostas por esses elementos, atenção especial é dedicada ao desenvolvimento de algoritmos para controle dos lóbulos secundários, especialmente no caso de redes circularmente polarizadas que apresentam elementos com diagramas diferentes e com mais de uma componente de campo (E e E são diferentes de zero). O controle da diretividade quando do apontamento do feixe principal também é considerado. Com o intuito de validar os estudos supracitados, projetos de elementos linearmente e circularmente polarizados são realizados com auxílio de simuladores eletromagnéticos. Em sequência, uma detalhada análise do acoplamento mútuo é realizada, resultando em uma estratégia de projeto de redes compostas por esses irradiadores. Resultados experimentais, em concordância com as previsões teóricas, demonstram a potencialidade das estratégias utilizadas no projeto e construção de antenas moderadamente espessas alimentadas por pontas de prova coaxiais.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-01-04T13:19:41Z No. of bitstreams: 1 JonathanPauloPinheiroPereira_TESE.pdf: 6081875 bytes, checksum: 06da6c26b98303b3c637cb469895a4b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-01-05T18:35:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JonathanPauloPinheiroPereira_TESE.pdf: 6081875 bytes, checksum: 06da6c26b98303b3c637cb469895a4b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-05T18:35:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JonathanPauloPinheiroPereira_TESE.pdf: 6081875 bytes, checksum: 06da6c26b98303b3c637cb469895a4b4 (MD5) Previous issue date: 2016-06-10 / Para realizar um estudo sobre antenas de microfita, ? necess?rio o envolvimento da especifica??o ampla do espectro eletromagn?tico f?sicos e, cada projeto de antena requer o emprego de t?cnicas avan?adas de c?lculo num?rico para avalia??o de medidas de desempenho, como imped?ncia de entrada, padr?o de radia??o e ganho em faixas espec?ficas de frequ?ncias. Neste aspecto, esse trabalho apresenta um estudo da influ?ncia de estruturas PBG peri?dicas e quase peri?dicas nas propriedades de radia??o de antenas de microfita. O objetivo principal ? levantar as caracter?sticas do uso dessa t?cnica para aplica??es em antenas e propor utiliza??o de m?todos de otimiza??o para obter efici?ncia na elabora??o das estruturas PBG. S?o tratados tr?s tipos de antenas de microfita, com varia??es na especifica??o do substrato PBG para modelos peri?dicos e quase peri?dicos com simetrias seis e doze vezes. A valida??o dos resultados gerados pelo ambiente computacional ? alcan?ada atrav?s da fabrica??o de prot?tipos para as antenas, levando-se em considera??o cada caso de estudo, seguido por testes de desempenho do dispositivo f?sico fabricado, realizados em laborat?rio. Foram desenvolvidos algoritmos para automatizar os processos de montagem de modelos utilizados na simula??o e confec??o f?sica das antenas. Todas as an?lises foram realizadas pela compara??o entre os modelos simulados e media??es das antenas confeccionadas experimentalmente. Foram constru?das antenas projetadas para operar em frequ?ncias na faixa de 5,8 GHz utilizadas em testes operacionais para uma aplica??o de transmiss?o de v?deo em Ve?culos A?reos N?o Tripulados (VANTs).

Submitted by Programa de P?s-Gradua??o Engenharia El?trica (ppgee@ifpb.edu.br) on 2018-06-05T13:57:03Z No. of bitstreams: 1 51- Jo?o Paulo Fernandes da Silva - PROJETO E AN?LISE DE ANTENAS PATCH COM ELEMENTOS POLARES E RESPOSTA MULTIBANDA.pdf: 5432560 bytes, checksum: 0ef12645c01ba9fb4c06b7aaac979d94 (MD5) / Approved for entry into archive by Programa de P?s-Gradua??o Engenharia El?trica (ppgee@ifpb.edu.br) on 2018-06-05T14:00:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 51- Jo?o Paulo Fernandes da Silva - PROJETO E AN?LISE DE ANTENAS PATCH COM ELEMENTOS POLARES E RESPOSTA MULTIBANDA.pdf: 5432560 bytes, checksum: 0ef12645c01ba9fb4c06b7aaac979d94 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T14:00:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 51- Jo?o Paulo Fernandes da Silva - PROJETO E AN?LISE DE ANTENAS PATCH COM ELEMENTOS POLARES E RESPOSTA MULTIBANDA.pdf: 5432560 bytes, checksum: 0ef12645c01ba9fb4c06b7aaac979d94 (MD5) Previous issue date: 2018-04-24 / Esta Disserta??o descreve o projeto e a an?lise de antenas de microfita do tipo patch com elementos polares e resposta multibanda. Uma dessas antenas ? bioinspirada na flor de An?mona e foi fabricada utilizando o jeans como substrato para aplica??es vest?veis em 3,5 e 5,8 GHz. As antenas propostas s?o definidas por equa??es em coordenadas polares e desenvolvidas com aux?lio de ferramentas de CAD (Computer-Aided Design) a partir de uma antena patch circular convencional. As equa??es polares s?o implementadas em MATLAB? e exportadas para o Ansoft Designer?, software utilizado para a simula??o das antenas abordadas. Com esta metodologia adotada e atrav?s de an?lises param?tricas, a reposta multibanda ? avaliada para quatro tipos diferentes de elementos polares em fun??o do raio e do n?mero de p?talas. Verifica-se que as propriedades ressonantes das antenas patch propostas est?o diretamente relacionadas ao n?mero de p?talas dos elementos irradiantes com formatos definidos por equa??es em coordenadas polares. As propriedades ressonantes e de irradia??o das antenas abordadas s?o apresentadas. Os resultados experimentais s?o obtidos a partir da medi??o de prot?tipos fabricados e est?o em boa concord?ncia com os resultados de simula??o.

Este trabalho analisa o problema da antena de microfita com substratos anisotrópicos excitada por acoplamento eletromagnético. é utilizada a técnica de onda completa, onde a transformada de Fourier conduz a uma formulação eletromagneticamente exata no domínio espectral. Resultam expressões compactas e fechadas que incluem os efeitos inerentes a esse tipo de estrutura. Inicialmente são determinadas as expressões para os campos eletromagnéticos em estruturas com camadas biaxiais. Em seguida, são estabelecidas as expressões para a anisotropia uniaxial com o eixo óptico normal ao plano das interfaces. São determinadas e analisadas as funções de Green espectrais para o caso particular de duas camadas uniaxiais. Modos de propagação em um guia com duas camadas são também estudados, pois tais modos poderão ser excitados nos substratos da microfita que alimenta a antena em consideração. O método dos momentos é empregado na solução das equações integrais para determinação das características da antena. Analiticamente o esforço exigido pelo emprego da técnica é grande. Do ponto de vista computacional e numérico o esforço é igualmente considerável e requer cuidados na sua implementação por causa da complexidade e das peculiaridades de convergência de integrais. Parte do trabalho é dedicada à discussão desse aspecto da técnica. O efeito da anisotropia dos substratos sobre as características dessa categoria de antenas é também objeto de estudo. Nesse aspecto, o modelo de alimentação adotado cumpre papel de destaque uma vez que esse efeito pode ser estudado com precisão nas antenas mais espessas. Comparações com medidas de protótipos construídos com diferentes materiais e com simulações de programas comerciais (IE3D e Ensemble 8.0) dão suporte e validam os resultados obtidos com a técnica codificada em programa de computador.