Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-20T14:10:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_Leonardo_digital.pdf: 8248572 bytes, checksum: 8eaff05e901397f38f65a651841ef367 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T14:10:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_Leonardo_digital.pdf: 8248572 bytes, checksum: 8eaff05e901397f38f65a651841ef367 (MD5) Previous issue date: 2015-01-22 / CAPES / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de acopladores híbridos em quadratura mais compactos e com largura de banda e desempenho similares as do acoplador branch-line convencional. Para isso, fez-se uso de uma classe de estruturas denominadas linhas de transmissão artificiais (LTA). Uma nova estrutura desse tipo, composta por três linhas de transmissão conectadas em cascata, é analisada e utilizada neste trabalho. Foram derivadas equações matemáticas para o projeto deste tipo de estrutura que podem ser utilizadas para obter LTAs com uma matriz de espalhamento idêntica, para uma dada frequência de operação, a de uma linha de transmissão com uma impedância característica e comprimento elétrico quaisquer. Essa técnica foi aplicada no projeto de acopladores híbridos em quadratura em microfita para as bandas GSM em 920 MHz e ISM em 2.45 GHz usando-se o substrato FR-4 com espessura de 1.6 mm. Obteve-se dispositivos com áreas aproximadamente 70% menor do que a área do acoplador branch-line convencional operando em 920 MHz e aproximadamente 50% menor do que o acoplador de 2.45 GHz. Os acopladores obtidos foram simulados, fabricados e medidos, mostrando que os seus desempenhos são comparáveis aos dos acopladores convencionais. A técnica desenvolvida neste trabalho é geral o suficiente para ser aplicada ao projeto de outros dispositivos que usem trechos de linhas de transmissão. / This thesis is concerned with the design and implementation of compact hybrid couplers with similar bandwidth and performance to the conventional branch-line coupler. To achieve this, a class of structures, called artificial transmission line (ATL), was used. A new structure of this type, made of three transmission lines connected in cascade, is analyzed and used. Mathematical equations have been derived for the design of this type of structure that can be used to obtain ATLs with an identical scattering matrix, for a given frequency of operation, to that of a transmission line with a given characteristic impedance and electrical length. This technique was applied in the design of microstrip quadrature hybrid couplers for the 920 MHz GSM band and for the 2.45 GHz ISM band using a 1.6 mm-thick FR-4 substrate. These couplers have surface areas approximately 70% smaller than the area of the conventional branch-line coupler operating at 920 MHz and approximately 50% for the 2.45 GHz coupler. The couplers obtained were simulated, manufactured and tested, showing that their performances are comparable to the conventional coupler. The technique developed here is general enough to be applied to the design of other devices using transmission line sections.