Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6375_1.pdf: 3391762 bytes, checksum: 44b320fb5623e9f852d3deb30682c58b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / A aplicação de dispositivos de micro-ondas, como filtros, antenas, divisores, entre outros, vêm crescendo de forma espantosa nas últimas décadas, sendo empregados em diversas áreas, como sistemas de telecomunicações, radares, instrumentos de medidas, sistemas militares. Este crescimento foi impulsionado pelos avanços nas áreas de linhas de transmissão planares, dispositivos de estado sólido e principalmente pelo uso cada vez maior de ferramentas computacionais aplicadas à simulação eletromagnética. No entanto, estes softwares são geralmente muito caros e necessitam de um poderoso hardware, o que nem sempre está disponível, dificultando a completa caracterização do projeto dos dispositivos. Neste trabalho é proposta uma metodologia para modelamento de dispositivos de micro-ondas baseada na utilização de Algoritmos Genéticos, que permite relacionar parâmetros eletromagnéticos com as dimensões físicas do dispositivo, facilitando o ajuste do projeto para a obtenção de uma determinada resposta. Para demonstrar a validade do método, foi aplicada a técnica em dispositivos de micro-ondas distintos: antena patch e um filtro, e os resultados obtidos foram então comparados com os fornecidos pelos simuladores de onda completa tradicionais. Esses dispositivos foram então fabricados e medidos no Laboratório de Micro-ondas do Departamento de Eletrônica e Sistemas da UFPE e os resultados experimentais foram confrontados com os teóricos e simulados

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2583_1.pdf: 1542172 bytes, checksum: ea25c0c3bfa9a954147f029a13be4c79 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Companhia Hidro Elétrica do São Francisco / Os sistemas IFM (do inglês Instantaneous Frequency Measurement) são largamente usados na eletrônica para fins militares e em sistemas inteligentes para a detecção de sinais desconhecidos com velocidade e precisão ao longo de uma larga banda do espectro de frequências. Além disso, o aumento da quantidade de sistemas irradiantes faz crescer a importância de dispositivos para identificação de sinais desconhecidos. O sistema IFM monitora, de forma simultânea, todas as frequências da banda para a qual foi projetado, sem a necessidade de fazer uma varredura de espectro, detectando instantaneamente os sinais desconhecidos. Nos sistema IFM existem os circuitos discriminadores de fase. Os sinais de saída dos discriminadores de fase servem para formar um código binário que associa uma palavra binária a uma sub-banda de frequência. Neste trabalho, será demonstrado, através de equações de projeto, simulações eletromagnéticas e medições experimentais, o comportamento de interferômetros coplanares de micro-ondas atuando como discriminadores em um sistema IFM simples de 4 bits. Esse sistema é projetado para operar na banda de 5 a 6 GHz, com uma resolução de 62,5 MHz, identificando 16 sub-bandas distintas de frequência. Os interferômetros coplanares são implementados com circuitos de micro-ondas em CPS (do inglês Coplanar Strips) e CPW (do inglês Coplanar Waveguide), seus resultados experimentais são comparados aos teóricos e simulados

Um navio de guerra é considerado uma plataforma complexa no que tange o projeto de sistemas de comunicação RF, uma vez que diversos desempenhos devem ser considerados para sua adequada integração à mesma. Dentre eles está o controle da interferência de radiofrequência conhecida como co-site interference, causada primariamente pela alta potência radiada de alguns sistemas emissores em relativa proximidade física entre antenas à sistemas receptores de considerável sensibilidade. É o caso do sistema de comunicação civil satelital Inmarsat FB e do receptor GPS civil marítimo, os quais são encontrados em diversos navios mercantes e de guerra e têm frequências de operação próximas. Logo, esta dissertação foca na modelagem e estudo da interferência de radiofrequência entre um emissor Inmarsat FB civil em 1627 MHz (perturbador) e um sistema receptor GPS marítimo (vítima) em 1575 MHz, com suas respectivas antenas em proximidade física a bordo de um submarino; neste estudo, o classe Los Angeles original SSN-688. Adicionalmente, este estudo projeta mitigações para controlar e prevenir tal interferência. A metodologia proposta consiste na determinação do \"caminho da interferência\" por meio de simulação eletromagnética 3D da isolação eletromagnética entre as antenas perturbadora e perturbada em diferentes hipóteses de alocação nos mastros do SSN-688; caracterização dos efeitos da RFI causados pelo sinal interferente na recepção do sinal desejado, utilizando modelo de circuito cabeça de RF de um receptor típico GPS marítimo em avançado simulador de circuitos incluindo suas respectivas não linearidades; e na proposta, projeto, e fabricação de mitigações adequadas: neste estudo pré-filtros de micro-ondas em tecnologia planar de microfita. O desempenho dos pré-filtros fabricados é comparado com a simulação e com os requisitos de projeto, de maneira a adequadamente mitigar e controlar a interferência. / A war ship is considered a complex environment when it comes to the design of RF communication systems, since several performances must be considered for their integration into the platform. Among them is the control of co-site interference, mainly caused by high power transmitters co-located with sensitive receivers on an antenna to antenna limited space environment, such as on a submarine. It is the case of civilian Inmarsat FB satellite communication and maritime GPS systems, which are both typically encountered on several war and merchant ships and share close frequency bands. Therefore, this dissertation focuses on modelling and studying the RF interference between a civilian Inmarsat FB emitter on 1627 MHz (culprit) and a GPS maritime receiving system on 1575 MHz (victim) on close antennas proximity onboard a submarine: in this study the US Navy retired Los Angeles SSN-688 original class. Additionally, it proposes design of mitigations to attenuate and prevent such interference. The proposed methodology consists on determining the \"interference path\" by 3D EM simulation of the electromagnetic decoupling between culprit and victim\'s antennas on different antenna placement hypothesis onboard the SSN-688\'s masts; estimating the RFI effects on a typical GPS front end receiver circuit model on advanced circuit simulator including its non-linearities; and on proposing, designing and fabricating adequate mitigations: in this study microwave pre-filters based on planar microstrip technology. The performance of the pre-filters fabricated is compared with the simulation and with the requirements in order to attenuate and mitigate as much as possible the detected RFI.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EwinLFB_DISSERT.pdf: 1133428 bytes, checksum: 7db5058d9183e9d7e1e87f596676c111 (MD5) Previous issue date: 2012-07-20 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The main objective of this work is to optimize the performance of frequency selective surfaces (FSS) composed of crossed dipole conducting patches. The optimization process is performed by determining proper values for the width of the crossed dipoles and for the FSS array periodicity, while the length of the crossed dipoles is kept constant. Particularly, the objective is to determine values that provide wide bandwidth using a search algorithm with representation in bioinspired real numbers. Typically FSS structures composed of patch elements are used for band rejection filtering applications. The FSS structures primarily act like filters depending on the type of element chosen. The region of the electromagnetic spectrum chosen for this study is the one that goes from 7 GHz to 12 GHz, which includes mostly the X-band. This frequency band was chosen to allow the use of two X-band horn antennas, in the FSS measurement setup. The design of the FSS using the developed genetic algorithm allowed increasing the structure bandwidth / Este trabalho tem como objetivo principal efetuar a otimiza??o do desempenho de estruturas de superf?cies seletivas de frequ?ncia FSS (Frequency Selective Surface), com patches condutores na forma de dipolos em cruz. A otimiza??o foi realizada atrav?s da identifica??o de valores ?timos para a largura do dipolo e a periodicidade do arranjo, considerando o valor do comprimento do dipolo fixo. Especificamente, objetiva-se determinar valores que permitam aumentar a largura de banda, utilizando um algoritmo de busca bioinspirado com representa??o em n?meros reais. As aplica??es t?picas de estruturas de FSS com patches condutores utilizam frequ?ncias selecionadas atrav?s das faixas de rejei??o. As estruturas de FSS funcionam basicamente como filtros dependendo do tipo de elemento escolhido. A regi?o do espectro eletromagn?tico escolhida para este estudo foi a faixa de 7 GHz a 12 GHz, que inclui basicamente a banda X. Essa regi?o do espectro eletromagn?tico foi escolhida para possibilitar a medi??o do dispositivo com a utiliza??o de antenas de abertura do tipo corneta, que operam na banda X. O projeto da FSS com a utiliza??o do algoritmo gen?tico GA (Genetic Algorithm) permitiu aumentar a largura de banda da estrutura

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-01-27T12:26:54Z No. of bitstreams: 1 ValdemirPraxedesDaSilvaNeto_TESE.pdf: 4384124 bytes, checksum: ef38f7e72b8747c73ba1ab830eb12852 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-01-30T13:31:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ValdemirPraxedesDaSilvaNeto_TESE.pdf: 4384124 bytes, checksum: ef38f7e72b8747c73ba1ab830eb12852 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T13:31:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValdemirPraxedesDaSilvaNeto_TESE.pdf: 4384124 bytes, checksum: ef38f7e72b8747c73ba1ab830eb12852 (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Os sistemas modernos de comunica??es demandam dispositivos com elevado desempenho de opera??o. Para o atendimento dessa demanda, torna-se essencial o desenvolvimento de novos dispositivos que sejam leves, de baixo custo, que apresentem facilidade de constru??o e capacidade de integra??o com outros circuitos que integram o sistema por completo. Desta forma, novas configura??es de circuitos integrados de micro-ondas atraem cada vez mais a aten??o dos pesquisadores, pelo bom desempenho na integra??o e prototipagem de sistemas de transmiss?o e recep??o de sinais sem fio. Este trabalho prop?e e detalha a aplica??o de uma t?cnica num?rica, constitu?da por uma formula??o de onda completa, baseada no conceito de ondas eletromagn?ticas e no princ?pio da reflex?o e transmiss?o de ondas na interface do circuito: Wave Concept Iterative Procedurte (WCIP). O m?todo Wave Concept Iterative Procedure (WCIP), ou m?todo iterativo das ondas ? apresentado como uma ferramenta com alto grau de precis?o no estudo de circuitos planares de micro-ondas. S?o propostas novas configura??es de estruturas de antenas, filtros e superf?cies seletivas de frequ?ncia. Para antenas, s?o apresentadas antenas com patch fractal aleat?rio, nas configura??es tradicionais e como monopolo. S?o realizadas an?lise da resposta em frequ?ncia dessas antenas impressas em diferentes substrato diel?tricos, dentre eles materiais t?xteis. Foram obtidos e discutidos resultados para frequ?ncia de resson?ncia, largura de banda, perda de retorno e diagrama de radia??o. Foram investigadas duas configura??es de filtros planares. Suas s?nteses e caracteriza??o da resposta em frequ?ncia foram apresentadas e realizadas por meio da aplica??o do m?todo WCIP. S?o mostrados os resultados para sua resposta em frequ?ncia. Nesta tese, s?o analisadas diferentes configura??es de FSS, tais como: FSS com elementos fractais, recongur?veis e FSS baseadas em arranjos n?o uniformes de elementos. Alguns prot?tipos dos dispositivos propostos foram constru?dos e os resultados experimentais comprovaram o modelo matem?tico apresentado. Os resultados obtidos tamb?m foram comparados com os resultados simulados pelo Ansoft HFSS, tendo sido observada uma boa concord?ncia entre eles. / The modern communications systems require devices with high operating performance. For the supply of this demand, it is essential to develop new devices that are lightweight, low cost, showing ease of construction and ability to integrate with other circuits that make up the system completely. Thus, new configurations of integrated microwave circuits increasingly attract the attention of researchers, the good performance in the integration and prototyping of transmitting and receiving wireless signals systems. This paper proposes and details the application of a numerical technique, consisting of a full-wave formulation, based on the concept of electromagnetic waves and the principle of reflection and wave transmission circuit in the interface: Wave Concept Iterative Procedure (WCIP). The method Wave Concept Iterative Procedure (WCIP) or waves iterative method is presented as a tool with high precision in planar circuits study microwave. New configurations are proposed antenna structures, filters, and frequency selective surfaces. For antennas, antennas are presented with random fractal patch in traditional settings and how monopole, response analysis are performed in frequency of such printed antennas in different dielectric substrate, including textiles. Results for resonance frequency, bandwidth, return loss and radiation pattern were obtained and discussed. Two planar filter settings were presented. Their synthesis and characterization of the frequency response were presented and carried out by applying the method WCIP. Results for its frequency response are shown. FSS different settings are presented in this thesis, such as: FSS with fractal elements, recongur?veis and FSS based on non-uniform arrangement of elements. Some prototypes of the devices proposed in this thesis were built and the experimental results showed the mathematical model presented. The results were also compared with the Ansoft HFSS simulation results, it was observed a good correlation between them. / 2019-06-21

Esse trabalho de pesquisa apresenta um estudo detalhado sobre guias de ondas integrados ao substrato (SIW) operando em frequências de micro-ondas com base na teoria de guias de ondas retangulares (RWG). O estudo sobre guias SIW associa equações apresentadas na literatura e utiliza simulações eletromagnéticas para desenvolver um procedimento de projeto bem definido. É considerada a integração entre guias SIW e linhas de transmissão de microfita, projetando-se transições entre essas duas estruturas com o propósito de prover casamento de impedância e de viabilizar a caracterização em frequências de micro-ondas. São apresentadas considerações sobre processos de fabricação de circuitos SIW em substratos constituídos por laminados de alta frequência. Uma vez estabelecidos os procedimentos de fabricação e os critérios de projeto, a tecnologia SIW é aplicada ao projeto de três guias de ondas SIW nas bandas S e X, que foram fabricados empregando laminados de alta-frequência. Foram projetados dois filtros SIW passa-faixa empregando cavidades ressonantes e postes metálicos indutivos. Os dois filtros operam na frequência central de 10,61 GHz, sendo que um deles tem banda de passagem de 7,5%e é de 3ª ordem e o outro filtro tem banda de passagem de 15%, sendo de 5ª ordem. Foram realizadas comparações entre o desempenho simulado e experimental das estruturas SIW projetadas. Os resultados de simulações eletromagnéticas e experimentais demonstraram boa concordância. Os projetos em tecnologia SIW apresentados neste trabalho de pesquisa possuem perdas de retorno melhores que 10 dB na banda de operação e perdas por inserção de 1,0 dB a 1,5 dB. É apresentada a análise da sensibilidade do desempenho dos guias de ondas e filtros SIW projetados a desvios dimensionais típicos do processo de fabricação por microfresagem mecânica. Com os resultados experimentais e de simulação foi possível validar os procedimentos de projeto e de fabricação de circuitos SIW operando em frequências de micro-ondas. / This research work presents a detailed study about substrate integrated waveguide (SIW) operating in microwave frequencies based on rectangular waveguides (RWG) theory. The study about SIW associates equations presented at the literature and uses electromagnetic simulations to develop a well-defined design procedure. Is considered the integration between substrate integrated waveguides and microstrip line, designing transitions between these two structures with the aim to provide impedance matching and make possible the characterization in microwave frequencies. Considerations are made about the manufacturing process of the SIW circuits on planar dielectric substrate. Once established a manufacturing process and a design procedure, the SIW technology is applied in three waveguides to operate in S and X bands. Was designed two band-pass filters with central frequency of 10,61 GHz, where one of them has band-pass of 7,5% and it is third order filter and the another one has band-pass of 15,0% and it is five order filter. Was made comparison between simulated results and experimental results for the all designed structures. The simulated results and the experimental results shown good agreement. The projects in SIW technology shown in this research work has return loss better than 10dB in the operation band and insertion loss between 1,0 dB and 1,5dB. Is shown a sensibility analysis of the waveguides and filters performance in SIW technology to evaluate the layout differences caused by manufacturing process. With the experimental results and simulation results was possible validate the design procedures and the manufacturing process of the SIW circuits operating in microwave frequencies.

Esse trabalho de pesquisa apresenta um estudo detalhado sobre guias de ondas integrados ao substrato (SIW) operando em frequências de micro-ondas com base na teoria de guias de ondas retangulares (RWG). O estudo sobre guias SIW associa equações apresentadas na literatura e utiliza simulações eletromagnéticas para desenvolver um procedimento de projeto bem definido. É considerada a integração entre guias SIW e linhas de transmissão de microfita, projetando-se transições entre essas duas estruturas com o propósito de prover casamento de impedância e de viabilizar a caracterização em frequências de micro-ondas. São apresentadas considerações sobre processos de fabricação de circuitos SIW em substratos constituídos por laminados de alta frequência. Uma vez estabelecidos os procedimentos de fabricação e os critérios de projeto, a tecnologia SIW é aplicada ao projeto de três guias de ondas SIW nas bandas S e X, que foram fabricados empregando laminados de alta-frequência. Foram projetados dois filtros SIW passa-faixa empregando cavidades ressonantes e postes metálicos indutivos. Os dois filtros operam na frequência central de 10,61 GHz, sendo que um deles tem banda de passagem de 7,5%e é de 3ª ordem e o outro filtro tem banda de passagem de 15%, sendo de 5ª ordem. Foram realizadas comparações entre o desempenho simulado e experimental das estruturas SIW projetadas. Os resultados de simulações eletromagnéticas e experimentais demonstraram boa concordância. Os projetos em tecnologia SIW apresentados neste trabalho de pesquisa possuem perdas de retorno melhores que 10 dB na banda de operação e perdas por inserção de 1,0 dB a 1,5 dB. É apresentada a análise da sensibilidade do desempenho dos guias de ondas e filtros SIW projetados a desvios dimensionais típicos do processo de fabricação por microfresagem mecânica. Com os resultados experimentais e de simulação foi possível validar os procedimentos de projeto e de fabricação de circuitos SIW operando em frequências de micro-ondas. / This research work presents a detailed study about substrate integrated waveguide (SIW) operating in microwave frequencies based on rectangular waveguides (RWG) theory. The study about SIW associates equations presented at the literature and uses electromagnetic simulations to develop a well-defined design procedure. Is considered the integration between substrate integrated waveguides and microstrip line, designing transitions between these two structures with the aim to provide impedance matching and make possible the characterization in microwave frequencies. Considerations are made about the manufacturing process of the SIW circuits on planar dielectric substrate. Once established a manufacturing process and a design procedure, the SIW technology is applied in three waveguides to operate in S and X bands. Was designed two band-pass filters with central frequency of 10,61 GHz, where one of them has band-pass of 7,5% and it is third order filter and the another one has band-pass of 15,0% and it is five order filter. Was made comparison between simulated results and experimental results for the all designed structures. The simulated results and the experimental results shown good agreement. The projects in SIW technology shown in this research work has return loss better than 10dB in the operation band and insertion loss between 1,0 dB and 1,5dB. Is shown a sensibility analysis of the waveguides and filters performance in SIW technology to evaluate the layout differences caused by manufacturing process. With the experimental results and simulation results was possible validate the design procedures and the manufacturing process of the SIW circuits operating in microwave frequencies.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValdemirPSN_DISSERT.pdf: 1834625 bytes, checksum: 95e248e92979a128a6b21a87f73fdd48 (MD5) Previous issue date: 2013-07-26 / The planar circuits are structures that increasingly attracting the attention of researchers, due the good performance and capacity to integrate with other devices, in the prototyping of systems for transmitting and receiving signals in the microwave range. In this context, the study and development of new techniques for analysis of these devices have significantly contributed in the design of structures with excellent performance and high reliability. In this work, the full-wave method based on the concept of electromagnetic waves and the principle of reflection and transmission of waves at an interface, Wave Concept Iterative Procedure (WCIP), or iterative method of waves is described as a tool with high precision study microwave planar circuits. The proposed method is applied to the characterization of planar filters, microstrip antennas and frequency selective surfaces. Prototype devices were built and the experimental results confirmed the proposed mathematical model. The results were also compared with simulated results by Ansoft HFSS, observing a good agreement between them. / Os circuitos planares s?o estruturas que atraem cada vez mais a aten??o dos pesquisadores, pelo bom desempenho e pela capacidade de integra??o com outros dispositivos, na prototipagem de sistemas de transmiss?o e recep??o de sinais na faixa de micro-ondas. Neste contexto, o estudo e o desenvolvimento de novas t?cnicas de an?lise desses dispositivos t?m contribu?do de forma significativa na concep??o de estruturas com desempenhos excelentes e alto grau de confiabilidade. Neste trabalho, o m?todo de onda completa baseado no conceito de ondas eletromagn?ticas e no princ?pio da reflex?o e transmiss?o de ondas em uma interface, Wave Concept Iterative Procedure (WCIP), ou m?todo iterativo das ondas ? descrito como uma ferramenta com alto grau de precis?o no estudo de circuitos planares de micro-ondas. O m?todo proposto ? aplicado na caracteriza??o de filtros planares, antenas de microfita e superf?cies seletivas de frequ?ncia. Prot?tipos dos dispositivos foram constru?dos e os resultados experimentais comprovaram o modelo matem?tico proposto. Os resultados obtidos tamb?m foram comparados com os resultados simulados pelo Ansoft HFSS, tendo sido observada uma boa concord?ncia entre eles