Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HertzWCL_TESE.pdf: 4465162 bytes, checksum: b8574ba7e4819cb59386ad0ba99ebd86 (MD5) Previous issue date: 2012-10-11 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The frequency selective surfaces, or FSS (Frequency Selective Surfaces), are structures consisting of periodic arrays of conductive elements, called patches, which are usually very thin and they are printed on dielectric layers, or by openings perforated on very thin metallic surfaces, for applications in bands of microwave and millimeter waves. These structures are often used in aircraft, missiles, satellites, radomes, antennae reflector, high gain antennas and microwave ovens, for example. The use of these structures has as main objective filter frequency bands that can be broadcast or rejection, depending on the specificity of the required application. In turn, the modern communication systems such as GSM (Global System for Mobile Communications), RFID (Radio Frequency Identification), Bluetooth, Wi-Fi and WiMAX, whose services are highly demanded by society, have required the development of antennas having, as its main features, and low cost profile, and reduced dimensions and weight. In this context, the microstrip antenna is presented as an excellent choice for communications systems today, because (in addition to meeting the requirements mentioned intrinsically) planar structures are easy to manufacture and integration with other components in microwave circuits. Consequently, the analysis and synthesis of these devices mainly, due to the high possibility of shapes, size and frequency of its elements has been carried out by full-wave models, such as the finite element method, the method of moments and finite difference time domain. However, these methods require an accurate despite great computational effort. In this context, computational intelligence (CI) has been used successfully in the design and optimization of microwave planar structures, as an auxiliary tool and very appropriate, given the complexity of the geometry of the antennas and the FSS considered. The computational intelligence is inspired by natural phenomena such as learning, perception and decision, using techniques such as artificial neural networks, fuzzy logic, fractal geometry and evolutionary computation. This work makes a study of application of computational intelligence using meta-heuristics such as genetic algorithms and swarm intelligence optimization of antennas and frequency selective surfaces. Genetic algorithms are computational search methods based on the theory of natural selection proposed by Darwin and genetics used to solve complex problems, eg, problems where the search space grows with the size of the problem. The particle swarm optimization characteristics including the use of intelligence collectively being applied to optimization problems in many areas of research. The main objective of this work is the use of computational intelligence, the analysis and synthesis of antennas and FSS. We considered the structures of a microstrip planar monopole, ring type, and a cross-dipole FSS. We developed algorithms and optimization results obtained for optimized geometries of antennas and FSS considered. To validate results were designed, constructed and measured several prototypes. The measured results showed excellent agreement with the simulated. Moreover, the results obtained in this study were compared to those simulated using a commercial software has been also observed an excellent agreement. Specifically, the efficiency of techniques used were CI evidenced by simulated and measured, aiming at optimizing the bandwidth of an antenna for wideband operation or UWB (Ultra Wideband), using a genetic algorithm and optimizing the bandwidth, by specifying the length of the air gap between two frequency selective surfaces, using an optimization algorithm particle swarm / As superf?cies seletivas de freq??ncia, ou FSS (Frequency Selective Surfaces), s?o estruturas constitu?das por arranjos peri?dicos de elementos condutores, denominados patches, geralmente muito finos e impressos sobre camadas diel?tricas, ou de aberturas, perfuradas em superf?cies met?licas muito finas, para aplica??es nas faixas de microondas e ondas milim?tricas. Estas estruturas s?o frequentemente utilizadas em aeronaves, m?sseis, sat?lites, radomes, antenas de refletor, antenas de alto ganho e fornos de microondas, por exemplo. A utiliza??o destas estruturas tem como objetivo principal filtrar bandas de freq??ncia, que podem ser de transmiss?o ou de rejei??o, dependendo da especificidade da aplica??o desejada. Por sua vez, os sistemas de comunica??o modernos, tais como GSM (Global System for Mobile Communications), RFID (Radio Frequency Identification), Bluetooth, Wi-Fi e WiMAX, cujos servi?os s?o altamente demandados pela sociedade, t?m requerido o desenvolvimento de antenas que apresentem, como caracter?sticas principais, baixo custo e perfil, al?m de peso e dimens?es reduzidas. Neste contexto, a antena de microfita se apresenta como uma excelente op??o para os sistemas de comunica??es atuais, pois (al?m de atenderem intrinsicamente aos requisitos mencionados) s?o estruturas planares de f?cil fabrica??o e integra??o com outros componentes de circuitos de microondas. Em consequ?ncia, a an?lise e principalmente a s?ntese destes dispositivos, em face da grande possibilidade de formas, dimens?es e periodicidade de seus elementos, tem sido efetuada atrav?s de modelos de onda completa, tais como o m?todo dos elementos finitos, o m?todo dos momentos e o m?todo das diferen?as finitas no dom?nio do tempo. Entretanto, estes m?todos apesar de precisos requerem um grande esfor?o computacional. Neste contexto, a intelig?ncia computacional (IC) tem sido utilizada com sucesso nos projetos e na otimiza??o de estruturas planares de microondas, como uma ferramenta auxiliar e muito adequada, dada a complexidade das geometrias das antenas e das FSS consideradas. A intelig?ncia computacional ? inspirada em fen?menos naturais como: aprendizado, percep??o e decis?o, utilizando t?cnicas como redes neurais artificiais, l?gica fuzzy, geometria fractal e computa??o evolucion?ria. Este trabalho realiza um estudo de aplica??o de intelig?ncia computacional utilizando metaheur?sticas como algoritmos gen?ticos e intelig?ncia de enxames na otimiza??o de antenas e superf?cies seletivas de frequ?ncia. Os algoritmos gen?ticos s?o m?todos computacionais de busca baseados na teoria da sele??o natural proposta por Darwin e na gen?tica utilizados para resolver problemas complexos como, por exemplo, problemas em que o espa?o de busca cresce com as dimens?es do problema. A otimiza??o por enxame de part?culas tem como caracter?sticas a utiliza??o da intelig?ncia de forma coletiva sendo aplicada em problemas de otimiza??o em diversas ?reas de pesquisa. O objetivo principal deste trabalho consiste na utiliza??o da intelig?ncia computacional, na an?lise e s?ntese de antenas e de FSS. Foram consideradas as estruturas de um monopolo planar de microfita, do tipo anel, e de uma FSS de dipolos em cruz. Foram desenvolvidos os algoritmos de otimiza??o e obtidos resultados para as geometrias otimizadas de antenas e FSS consideradas. Para a valida??o de resultados foram projetados, constru?dos e medidos v?rios prot?tipos. Os resultados medidos apresentaram excelente concord?ncia com os simulados. Al?m disso, os resultados obtidos neste trabalho foram comparados com os simulados atrav?s de um software comercial, tendo sido observada tamb?m uma excelente concord?ncia. Especificamente, a efici?ncia das t?cnicas de IC utilizadas foram comprovadas atrav?s de resultados simulados e medidos, objetivando a otimiza??o da largura de banda de uma antena para opera??o em banda ultralarga, ou UWB (Ultra Wideband), com a utiliza??o de um algoritmo gen?tico e da otimiza??o da largura de banda, atrav?s da especifica??o do comprimento do gap de ar entre duas superf?cies seletivas de frequ?ncia, utilizando um algoritmo de otimiza??o por enxame de part?culas

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClarissaLN_TESE.pdf: 4153617 bytes, checksum: 6a9b7ed40b1f66da758afee4efaf74e9 (MD5) Previous issue date: 2013-04-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this thesis, a frequency selective surface (FSS) consists of a two-dimensional periodic structure mounted on a dielectric substrate, which is capable of selecting signals in one or more frequency bands of interest. In search of better performance, more compact dimensions, low cost manufacturing, among other characteristics, these periodic structures have been continually optimized over time. Due to its spectral characteristics, which are similar to band-stop or band-pass filters, the FSSs have been studied and used in several applications for more than four decades. The design of an FSS with a periodic structure composed by pre-fractal elements facilitates the tuning of these spatial filters and the adjustment of its electromagnetic parameters, enabling a compact design which generally has a stable frequency response and superior performance relative to its euclidean counterpart. The unique properties of geometric fractals have shown to be useful, mainly in the production of antennas and frequency selective surfaces, enabling innovative solutions and commercial applications in microwave range. In recent applications, the FSSs modify the indoor propagation environments (emerging concept called wireless building ). In this context, the use of pre-fractal elements has also shown promising results, allowing a more effective filtering of more than one frequency band with a single-layer structure. This thesis approaches the design of FSSs using pre-fractal elements based on Vicsek, Peano and teragons geometries, which act as band-stop spatial filters. The transmission properties of the periodic surfaces are analyzed to design compact and efficient devices with stable frequency responses, applicable to microwave frequency range and suitable for use in indoor communications. The results are discussed in terms of the electromagnetic effect resulting from the variation of parameters such as: fractal iteration number (or fractal level), scale factor, fractal dimension and periodicity of FSS, according the pre-fractal element applied on the surface. The analysis of the fractal dimension s influence on the resonant properties of a FSS is a new contribution in relation to researches about microwave devices that use fractal geometry. Due to its own characteristics and the geometric shape of the Peano pre-fractal elements, the reconfiguration possibility of these structures is also investigated and discussed. This thesis also approaches, the construction of efficient selective filters with new configurations of teragons pre-fractal patches, proposed to control the WLAN coverage in indoor environments by rejecting the signals in the bands of 2.4~2.5 GHz (IEEE 802.11 b) and 5.0~6.0 GHz (IEEE 802.11a). The FSSs are initially analyzed through simulations performed by commercial software s: Ansoft DesignerTM and HFSSTM. The fractal design methodology is validated by experimental characterization of the built prototypes, using alternatively, different measurement setups, with commercial horn antennas and microstrip monopoles fabricated for low cost measurements / Nesta tese, uma superf?cie seletiva de frequ?ncia (FSS) consiste de uma estrutura peri?dica bidimensional montada sobre um substrato diel?trico, que ? capaz de selecionar sinais em uma ou mais faixas de frequ?ncias de interesse. Em busca da obten??o de um melhor desempenho, dimens?es mais compactas, baixo custo de fabrica??o, entre outras caracter?sticas, estas estruturas peri?dicas t?m sido continuamente otimizadas ao longo do tempo. Devido ?s suas caracter?sticas espectrais, que s?o similares as de filtros rejeita-faixa ou passa-faixa, as FSSs t?m sido estudadas e usadas em aplica??es diversas por mais de quatro d?cadas. O projeto de uma FSS com uma estrutura peri?dica composta de elementos pr?fractais facilita a sintonia destes filtros espaciais e o ajuste de seus par?metros eletromagn?ticos, possibilitando uma constru??o compacta, que, em geral, apresenta uma resposta est?vel em frequ?ncia e desempenho superior em rela??o ? sua contrapartida euclidiana. As propriedades ?nicas dos fractais geom?tricos t?m-se mostrado bastante ?teis, principalmente para a constru??o de antenas e superf?cies seletivas de frequ?ncia, permitindo solu??es inovadoras e aplica??es comerciais na faixa de micro-ondas. Em aplica??es mais recentes, as FSSs modificam os ambientes de propaga??o indoor (conceito emergente chamado de wireless building ). Neste contexto, o uso de elementos pr?-fractais tamb?m tem apresentado resultados promissores, tornando mais efetiva a filtragem de mais de uma faixa de frequ?ncias com uma estrutura de camada simples. Esta tese aborda o projeto de FSSs com elementos pr?-fractais baseados nas geometrias de Vicsek, Peano e dos ter?gonos, que funcionam como filtros espaciais do tipo rejeita-faixa. As propriedades de transmiss?o das superf?cies peri?dicas s?o analisadas para a concep??o de dispositivos eficientes, compactos e com respostas est?veis em frequ?ncia, aplic?veis na faixa de micro-ondas e adequados para utiliza??es em comunica??es indoor. Os resultados s?o discutidos em termos do efeito eletromagn?tico decorrente da varia??o de par?metros como, n?mero de itera??es fractais (ou n?vel do fractal), fator de escala, dimens?o fractal e periodicidade da FSS, de acordo com o elemento pr?-fractal utilizado. A an?lise da influ?ncia da dimens?o fractal sobre as propriedades de resson?ncia de uma FSS ? uma contribui??o nova no que diz respeito ?s pesquisas com dispositivos de micro-ondas que utilizam geometrias fractais. Devido ?s caracter?sticas pr?prias e a forma geom?trica dos elementos pr?-fractais de Peano, a possibilidade de reconfigura??o destas estruturas tamb?m ? investigada e discutida. Esta tese aborda ainda, a constru??o de filtros seletivos eficientes com novas configura??es de patches pr?-fractais do tipo ter?gonos, propostos para controle de cobertura WLAN em ambientes indoor, rejeitando os sinais nas faixas de 2,4~2,5 GHz (IEEE 802.11b) e 5,0~6,0 GHz (IEEE 802.11a). As FSSs s?o analisadas inicialmente por meio de simula??es executadas pelos programas comerciais Ansoft DesignerTM e HFSSTM. A metodologia de projeto ? validada atrav?s da caracteriza??o experimental dos prot?tipos constru?dos utilizando, alternativamente, diferentes setups de medi??o, com antenas corneta comerciais e monopolos de microfita de fabrica??o pr?pria para medi??es de baixo custo

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarceloRS_TESE.pdf: 2113878 bytes, checksum: 1cc62a66f14cc48f2e97f986a4dbbb8d (MD5) Previous issue date: 2014-01-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This thesis describes design methodologies for frequency selective surfaces (FSSs) composed of periodic arrays of pre-fractals metallic patches on single-layer dielectrics (FR4, RT/duroid). Shapes presented by Sierpinski island and T fractal geometries are exploited to the simple design of efficient band-stop spatial filters with applications in the range of microwaves. Initial results are discussed in terms of the electromagnetic effect resulting from the variation of parameters such as, fractal iteration number (or fractal level), fractal iteration factor, and periodicity of FSS, depending on the used pre-fractal element (Sierpinski island or T fractal). The transmission properties of these proposed periodic arrays are investigated through simulations performed by Ansoft DesignerTM and Ansoft HFSSTM commercial softwares that run full-wave methods. To validate the employed methodology, FSS prototypes are selected for fabrication and measurement. The obtained results point to interesting features for FSS spatial filters: compactness, with high values of frequency compression factor; as well as stable frequency responses at oblique incidence of plane waves. This thesis also approaches, as it main focus, the application of an alternative electromagnetic (EM) optimization technique for analysis and synthesis of FSSs with fractal motifs. In application examples of this technique, Vicsek and Sierpinski pre-fractal elements are used in the optimal design of FSS structures. Based on computational intelligence tools, the proposed technique overcomes the high computational cost associated to the full-wave parametric analyzes. To this end, fast and accurate multilayer perceptron (MLP) neural network models are developed using different parameters as design input variables. These neural network models aim to calculate the cost function in the iterations of population-based search algorithms. Continuous genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO), and bees algorithm (BA) are used for FSSs optimization with specific resonant frequency and bandwidth. The performance of these algorithms is compared in terms of computational cost and numerical convergence. Consistent results can be verified by the excellent agreement obtained between simulations and measurements related to FSS prototypes built with a given fractal iteration / Esta tese descreve metodologias de projeto para superf?cies seletivas de frequ?ncia (FSSs) compostas por arranjos peri?dicos de patches met?licos pr?-fractais impressos em camadas diel?tricas simples (FR4, RT/duroid). As formas apresentadas pelas geometrias correspondentes ? ilha de Sierpinski e ao fractal T s?o exploradas para o projeto simples de filtros espaciais rejeita-faixa eficientes com aplica??es na faixa de micro-ondas. Resultados iniciais s?o discutidos em termos do efeito eletromagn?tico decorrente da varia??o de par?metros como, n?mero de itera??es fractais (ou n?vel do fractal), fator de itera??o fractal, e periodicidade da FSS, dependendo do elemento pr?-fractal utilizado (ilha de Sierpinski ou fractal T). As propriedades de transmiss?o destes arranjos peri?dicos propostos s?o investigadas atrav?s de simula??es realizadas pelos programas comerciais Ansoft DesignerTM e Ansoft HFSSTM, que executam m?todos de onda completa. Para validar a metodologia empregada, prot?tipos de FSS s?o selecionados para fabrica??o e medi??o. Os resultados obtidos apontam caracter?sticas interessantes para filtros espaciais de FSS, tais como: estrutura compacta, com maiores fatores de compress?o de frequ?ncia; al?m de respostas est?veis em frequ?ncia com rela??o ? incid?ncia obl?qua de ondas planas. Esta tese aborda ainda, como enfoque principal, a aplica??o de uma t?cnica alternativa de otimiza??o eletromagn?tica (EM) para an?lise e s?ntese de FSSs com motivos fractais. Em exemplos de aplica??o desta t?cnica, elementos pr?-fractais de Vicsek e Sierpinski s?o usados no projeto ?timo das estruturas de FSS. Baseada em ferramentas de intelig?ncia computacional, a t?cnica proposta supera o alto custo computacional proveniente das an?lises param?tricas de onda completa. Para este fim, s?o desenvolvidos modelos r?pidos e precisos de rede neural do tipo perceptron de m?ltiplas camadas (MLP) utilizando diferentes par?metros como vari?veis de entrada do projeto. Estes modelos de rede neural t?m como objetivo calcular a fun??o custo nas itera??es dos algoritmos de busca populacional. O algoritmo gen?tico cont?nuo (GA), a otimiza??o por enxame de part?culas (PSO), e o algoritmo das abelhas (BA), s?o usados para a otimiza??o das FSSs com valores espec?ficos de frequ?ncia de resson?ncia e largura de banda. O desempenho destes algoritmos ? comparado em termos do custo computacional e da 13 converg?ncia num?rica. Resultados consistentes podem ser verificados atrav?s da excelente concord?ncia obtida entre simula??es e medi??es referentes aos prot?tipos de FSS constru?dos com uma dada itera??o fractal

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValdezAAF_TESE.pdf: 2001050 bytes, checksum: d0f0b88178102c3f48880303c1c6d765 (MD5) Previous issue date: 2014-03-12 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work aims to show how the application of frequency selective surfaces (FSS) in planar antenna arrays become an alternative to obtain desired radiation characteristics from changes in radiation parameters of the arrays, such as bandwidth, gain and directivity. In addition to analyzing these parameters is also made a study of the mutual coupling between the elements of the array. To accomplish this study, were designed a microstrip antenna array with two patch elements, fed by a network feed. Another change made in the array was the use of the truncated ground plane, with the objective of increasing the bandwidth and miniaturize the elements of the array. In order to study the behavior of frequency selective surfaces applied in antenna arrays, three different layouts were proposed. The first layout uses the FSS as a superstrate (above the array). The second layout uses the FSS as reflector element (below the array). The third layout is placed between two FSS. Numerical and experimental results for each of the proposed configurations are presented in order to validate the research / Este trabalho tem como objetivo apresentar como a aplica??o de superf?cies seletivas em frequ?ncia (FSS) em arranjos de antenas planares se torna uma alternativa interessante para se obter caracter?sticas de radia??o desejadas, a partir de altera??es em par?metros de radia??o dos arranjos, tais como largura de banda, ganho e diretividade. Al?m de analisar esses par?metros, tamb?m ? feito o estudo do acoplamento m?tuo entre os elementos do arranjo. Para realizar tal estudo, foi projetado um arranjo de antenas de microfita, com dois elementos do tipo patch, alimentado por uma rede de alimenta??o. Outra modifica??o feita no arranjo foi a utiliza??o do plano de terra truncado, com o objetivo de aumentar a largura de banda e miniaturizar os elementos do arranjo. Para poder estudar o comportamento das superf?cies seletivas em frequ?ncia aplicadas em arranjos de antenas, foram propostos tr?s layouts diferentes. O primeiro layout consiste em utilizar a FSS como superstrato (acima do arranjo). O segundo consiste em utilizar a FSS como elemento refletor (abaixo do arranjo). O terceiro layout consiste em colocar o arranjo entre duas camadas de FSS, tanto em cima quanto abaixo. Resultados num?ricos e experimentais para cada uma das configura??es propostas s?o apresentados

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EmanueleSRM_DISSERT.pdf: 2423953 bytes, checksum: 516a98f7f1136b2e57265165c2a43b20 (MD5) Previous issue date: 2010-12-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Frequency Selective Surfaces (FSS) are periodic structures in one or two dimensions that act as spatial filters, can be formed by elements of type conductors patches or apertures, functioning as filters band-stop or band-pass respectively. The interest in the study of FSS has grown through the years, because such structures meet specific requirements as low-cost, reduced dimensions and weighs, beyond the possibility to integrate with other microwave circuits. The most varied applications for such structures have been investigated, as for example, radomes, antennas systems for airplanes, electromagnetic filters for reflective antennas, absorbers structures, etc. Several methods have been used for the analysis of FSS, among them, the Wave Method (WCIP). Are various shapes of elements that can be used in FSS, as for example, fractal type, which presents a relative geometric complexity. This work has as main objective to propose a simplification geometric procedure a fractal FSS, from the analysis of influence of details (gaps) of geometry of the same in behavior of the resonance frequency. Complementarily is shown a simple method to adjust the frequency resonance through analysis of a FSS, which uses a square basic cell, in which are inserted two reentrance and dimensions these reentrance are varied, making it possible to adjust the frequency. For this, the structures are analyzed numerically, using WCIP, and later are characterized experimentally comparing the results obtained. For the two cases is evaluated, the influence of electric and magnetic fields, the latter through the electric current density vector. Is realized a bibliographic study about the theme and are presented suggestions for the continuation of this work / As Superf?cies Seletivas de Frequ?ncia (FSS) s?o estruturas peri?dicas em uma ou duas dimens?es que atuam como filtros espaciais, podendo ser formadas por elementos do tipo patches condutores ou aberturas, funcionando como filtros rejeita-faixa ou passa-faixa, respectivamente. O interesse no estudo das FSS tem crescido atrav?s dos anos, pois tais estruturas atendem a requisitos espec?ficos como baixo custo, dimens?es e pesos reduzidos, al?m da possibilidade de se integrar com outros circuitos de micro-ondas. As mais variadas aplica??es para tais estruturas t?m sido investigadas, como por exemplo, radomes, sistemas de antenas para avi?es, filtros eletromagn?ticos para antenas refletoras, estruturas absorvedoras, etc. V?rios m?todos t?m sido utilizados para a an?lise de FSS, dentre eles, o M?todo das Ondas (WCIP). S?o diversas as formas de elementos que podem ser utilizados em FSS, como por exemplo, os do tipo fractal, que apresenta uma relativa complexidade geom?trica. Este trabalho tem como objetivo principal propor um procedimento de simplifica??o geom?trica de uma FSS fractal, a partir da an?lise da influ?ncia dos detalhes (fendas) da geometria da mesma no comportamento da frequ?ncia de resson?ncia. De forma complementar ? mostrado um m?todo simples de ajustar a frequ?ncia de resson?ncia atrav?s da an?lise de uma FSS, que utiliza uma c?lula b?sica retangular, na qual s?o inseridas duas reentr?ncias e as dimens?es dessas reentr?ncias s?o variadas, tornando poss?vel o ajuste da frequ?ncia. Para isso, as estruturas s?o analisadas numericamente, utilizando o WCIP, e posteriormente s?o caracterizadas experimentalmente, comparando-se os resultados obtidos. Para os dois casos ? avaliada, a influ?ncia dos campos el?trico e magn?tico, este ?ltimo atrav?s do vetor densidade de corrente el?trica. ? realizado um estudo bibliogr?fico a cerca do tema e s?o apresentadas sugest?es para a continuidade deste trabalho

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RicardoCOM_DISSERT.pdf: 2871437 bytes, checksum: ca804782bf10029c3e31983e4917ea6a (MD5) Previous issue date: 2012-04-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This work presents a theoretical and experimental analysis about the properties of microstrip antennas with integrated frequency selective surfaces (Frequency Selective Surface - FSS). The integration occurs through the insertion of the FSS on ground plane of microstrip patch antenna. This integration aims to improve some characteristics of the antennas. The FSS using patch-type elements in square unit cells. Specifically, the simulated results are obtained using the commercial computer program CST Studio Suite? version 2011. From a standard antenna, designed to operate in wireless communication systems of IEEE 802.11 a / b / g / n the dimensions of the FSS are varied to obtain an optimization of some antenna parameters such as impedance matching and selectivity in the operating bands. After optimization of the investigated parameters are built two prototypes of microstrip patch antennas with and without the FSS ground plane. Comparisons are made of the results with the experimental results by 14 ZVB network analyzer from Rohde & Schwarz ?. The comparison aims to validate the simulations performed and show the improvements obtained with the FSS in integrated ground plane antenna. In the construction of prototypes, we used dielectric substrates of the type of Rogers Corporation RT-3060 with relative permittivity equal to 10.2 and low loss tangent. Suggestions for continued work are presented / Este trabalho apresenta uma investiga??o te?rica e experimental sobre as propriedades das antenas de microfita integradas com superf?cies seletivas em frequ?ncia (Frequency Selective Surface FSS). A integra??o se d? por meio da inser??o da FSS no plano de terra da antena patch de microfita. Essa integra??o visa a melhoria de algumas caracter?sticas das antenas como, por exemplo, ganho, largura de banda, dentre outras. As FSS utilizam elementos do tipo patch quadrado nas c?lulas unit?rias. Especificamente, os resultados simulados s?o obtidos utilizando-se o programa computacional comercial CST Studio Suite? vers?o 2011. A partir de uma antena padr?o, projetada para operar em sistemas de comunica??es sem fio dos padr?es IEEE 802.11 a/b/g/n, as dimens?es da FSS s?o variadas de forma a obter uma otimiza??o de alguns par?metros da antena, como casamento de imped?ncia e seletividade nas bandas de opera??o. Ap?s a otimiza??o dos par?metros investigados, s?o constru?dos dois prot?tipos de antenas patch de microfita com e sem a FSS no plano de terra. S?o feitas compara??es dos resultados simulados com os resultados experimentais obtidos pelo analisador de rede ZVB 14 da Rohde & Schwarz?. A compara??o visa validar as simula??es efetuadas e mostrar as melhorias obtidas com a FSS integrada no plano de terra da antena. Na constru??o dos prot?tipos, foram utilizados substratos diel?tricos da Rogers Corporation do tipo RT-3060 com permissividade relativa igual a 10,5 e baixa tangente de perdas. Sugest?es de continuidade do trabalho s?o apresentadas

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

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucasCPC_DISSERT.pdf: 1619300 bytes, checksum: 97bb04f66b84a1ed1935715460aa2c22 (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / Wavelet coding has emerged as an alternative coding technique to minimize the fading effects of wireless channels. This work evaluates the performance of wavelet coding, in terms of bit error probability, over time-varying, frequency-selective multipath Rayleigh fading channels. The adopted propagation model follows the COST207 norm, main international standards reference for GSM, UMTS, and EDGE applications. The results show the wavelet coding s efficiency against the inter symbolic interference which characterizes these communication scenarios. This robustness of the presented technique enables its usage in different environments, bringing it one step closer to be applied in practical wireless communication systems / A codifica??o wavelet surgiu como uma t?cnica de codifica??o de canal alternativa para minimizar os efeitos destrutivos dos canais de comunica??o sem fio caracterizados pelo desvanecimento. Esse trabalho avalia o desempenho de sistemas com codifica??o wavelet, em termos de probabilidade de erro de bit, sobre canais de comunica??o com desvanecimento Rayleigh variante no tempo e m?ltiplos percursos seletivos em frequ?ncia. O modelo de propaga??o adotado segue a norma COST207, principal refer?ncia dos padr?es internacionais para aplica??es GSM, UMTS e EDGE. Os resultados demonstram a efici?ncia da t?cnica no combate a interfer?ncia inter-simb?lica, caracter?stica desses cen?rios de comunica??o. Essa robustez habilita o uso da t?cnica em diferentes ambientes, trazendo-a um passo ainda mais pr?ximo de ser aplicada em sistemas pr?ticos de comunica??o sem fio

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KellySF_DISSERT.pdf: 3939064 bytes, checksum: 5be69492fa857ba043776a01195d92b4 (MD5) Previous issue date: 2012-09-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Crises epil?pticas s?o eventos parox?sticos do sistema nervoso central (SNC) caracterizadas por uma descarga el?trica neuronal anormal, com ou sem perda de consci?ncia e com sintomas cl?nicos variados. Nas epilepsias do lobo temporal as crises tem in?cio focal, em estruturas do sistema l?mbico. Dados cl?nicos e experimentais mostram que essas regi?es apresentam morte neuronal (esclerose hipocampal), reorganiza??o sin?ptica (brotamento aberrante das fibras musgosas) e gliose reativa, sendo esses marcadores biol?gicos da zona epileptog?nica. Registros extracelulares mostram que al?m das altera??es anat?micas mencionadas acima, a zona epileptog?nica tamb?m apresenta oscila??es de alta frequ?ncia patol?gicas (pOAF). As pOAF s?o oscila??es transientes (50 100 ms de dura??o), de baixa amplitude (200 &#956;V - 1.5 mV) e de frequ?ncias vari?veis (80 800 Hz). A rela??o entre essas oscila??es e a g?nese das crises espont?neas ainda ? desconhecida. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da estimula??o el?trica intracerebral (EIC) nas pOAF e frequ?ncia de crises espont?neas de animais cronicamente epil?pticos (modelo da epilepsia do lobo temporal). Atualmente, a EIC ? utilizada no tratamento de dist?rbios do movimento (e.g., doen?a de Parkinson) e em alguns casos de dor cr?nica, e experimentalmente, no tratamento das epilepsias de dif?cil controle. A hip?tese de trabalho dessa disserta??o ? de que a indu??o de depress?o de longa dura??o por EIC, ao reduzir a excitabilidade neuronal local, modular? as pOAF, bem como a frequ?ncia de crises espont?neas. Para isso, comparamos as caracter?sticas espectrais das pOAF e a frequ?ncia de crises espont?neas antes e depois de um protocolo de 12 horas de estimula??o el?trica de baixa frequ?ncia (0,2 Hz) aplicado na via perforante. De fato, esse protocolo reduziu a amplitude do potencial de a??o coletivo registrado no giro denteado (GD) do hipocampo dorsal em 45% (amplitude m?dia da primeira e da ?ltima hora de estimula??o: 7,3 ? 3,0 mV e 4,1 ? 1,5 mV, respectivamente; p<0,05; teste t). O monitoramento cont?nuo do potencial de campo local, realizado no GD e em CA3 simultaneamente, mostrou que o protocolo de estimula??o empregado foi eficaz em (i) aumentar a dura??o (64,6 ? 9,3 ms vs. 70,5 ? 11,5 ms) e reduzir (ii) a entropia (3,72 ? 0,28 vs. 3,58 ? 0,30), (iii) o ?ndice pOAF (0,20 ? 0,08 vs. 0,15 ? 0,07) e (iv) o modo espectral (237,5 ? 15,8 Hz vs. 228,7 ? 15,2 Hz) das pOAF (valores do GD, expressos como m?dia ? desvio-padr?o, para os per?odos pr? e p?s estimula??o respectivamente; p<0,05; teste t). Ainda, este protocolo reduziu significativamente a frequ?ncia de crises espont?neas (1,8 ? 0,4 vs. 1,0 ? 0,3 crises/hora; pr? e p?s estimula??o, respectivamente; p<0,05; teste t). Curiosamente, observamos um aumento na dura??o m?dia das crises espont?neas ap?s o t?rmino do protocolo (39,7 ? 6,0 vs. 51,6 ? 12,5 s; pr? e p?s estimula??o respectivamente; p<0,05; teste t). Estes resultados sugerem que a redu??o da excitabilidade neuronal, por meio de protocolos de estimula??o el?trica, altera o perfil espectral das pOAF. Esse efeito foi acompanhado de redu??o na frequ?ncia de crises espont?neas. Apesar de preliminar, o presente trabalho contribui para o refinamento de terapias baseadas em EIC para indiv?duos com epilepsia

Made available in DSpace on 2016-04-28T14:59:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008 - Leandro Galzerano.pdf: 1398173 bytes, checksum: 3b9bc8540a1e5f744b54fffefe6a7828 (MD5) Previous issue date: 2008-08-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work was carried out in order to obtain subsidies under the definition of strategies for nitrogen fertilization of pastures of tifton 85, based on monitoring the dynamics changes in the structure of swards. The underlying assumption was that the application of increasing levels of N is a powerful tool for that purpose. The experiment was developed over a Planosol of occurrence in the experimental field of the Universidade Federal Rural Rio de Janeiro, city of Serop?dica, Brazil, during the establishment of the pasture, between the months of October, 2006 to January 2007. Treatments consisted of four levels of N (0, 50, 100 and 150 kg N-urea. ha-1), in single application, in plots of 4 x 4 m, arranged in blocks fully randomized, with four repetitions. Together with nitrogen fertilization, the plots received 80 kg P.ha-1 and 150 kg K.ha-1, and Ca as calcareo (1.0 tn.ha-1). The variables were: frequency of occurrence of plants; height of the canopy, leaf growth and leaf area index (LAI), the interception of photosynthetically active radiation (PAR) and the production and partition of dry matter. The results showed that the frequency of occurrence, height and interception of PAR varied according to a standard logistic, whose parameters have been modified to a greater or lesser degree, by the levels of N added. Similarly, at the 87 days after planting, the LAI and the total dry matter produced, but not its partition between leaves and stems, responded to changes in N mineral available in the soil. It was concluded that the application of increasing levels of Nurea, during the establishment of grass tifton 85 was an efficient experimental strategy for the induction of quantitative changes during the development time of swards structure. / O presente trabalho foi realizado com o prop?sito de definir estrat?gias de aduba??o nitrogenada em pastagens de tifton 85, baseadas no monitoramento de mudan?as din?micas na estrutura dos doss?is forrageiros. O experimento foi desenvolvido numa ?rea de Planossolo no campo experimental da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, munic?pio de Serop?dica, RJ, durante a fase de estabelecimento da pastagem, entre os meses de outubro de 2006 a janeiro de 2007. Os tratamentos consistiram de quatro n?veis de N (0; 50; 100 e 150 kg N-ur?ia.ha-1), em aplica??o ?nica, dispostos em parcelas de 4 x 4 m, arranjadas em blocos inteiramente casualizados, com quatro repeti??es. Em conjunto com a aduba??o nitrogenada, as parcelas receberam 80 kg P.ha-1 e 150 kg K.ha-1. O solo foi corrigido com 1,0 tn.ha-1 de calc?reo. As vari?veis estudadas foram: freq??ncia de ocorr?ncia de plantas; altura do dossel, crescimento foliar e ?ndice de ?rea foliar (IAF), intercepta??o de radia??o fotossinteticamente ativa (RFA) e produ??o e parti??o da mat?ria seca. Os resultados obtidos mostraram que a freq??ncia de ocorr?ncia; altura e a intercepta??o de RFA variaram temporalmente de acordo com um padr?o log?stico, cujos par?metros foram modificados, em maior ou menor grau, pelos n?veis de N adicionados. De forma similar, aos 87 dias p?s- plantio, o IAF e a mat?ria seca total produzida, mas n?o a sua parti??o entre folhas e colmos, responderam ?s varia??es do N mineral dispon?vel no solo. Foi conclu?do que a aplica??o de n?veis crescentes de Nur?ia, durante a fase de estabelecimento do capim tifton 85 foi uma estrat?gia experimental eficiente para a indu??o de varia??es quantitativas durante o desenvolvimento temporal da estrutura dos doss?is.