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.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-26T18:48:32Z No. of bitstreams: 1 DiegoRamalhoMinervino_DISSERT.pdf: 2172898 bytes, checksum: a8bff6e742ddc2345c999d514911b306 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-28T20:40:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DiegoRamalhoMinervino_DISSERT.pdf: 2172898 bytes, checksum: a8bff6e742ddc2345c999d514911b306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T20:40:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiegoRamalhoMinervino_DISSERT.pdf: 2172898 bytes, checksum: a8bff6e742ddc2345c999d514911b306 (MD5) Previous issue date: 2013-07-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Este trabalho apresenta um estudo da integra??o de filtros e antenas de microfita, originando dispositivos denominados como filtennas, para aplica??es em sistemas de comunica??es sem fio. A concep??o destas estruturas surgiu da observa??o de filtennas baseadas na integra??o entre antenas cornetas e superf?cies seletivas de frequ?ncia (FSS), usadas na banda X. A op??o por estruturas de linhas de microfita para o desenvolvimento de uma nova configura??o de filtennas se justifica pela larga aplica??o dessas linhas de transmiss?o, nas ?ltimas d?cadas, resultando sempre na fabrica??o de circuitos planares com estruturas leves, de dimens?es reduzidas, de baixo custo, f?ceis de construir e, principalmente, f?ceis de integrar com outros circuitos de micro-ondas. Al?m disso, a estrutura de antena considerada para a composi??o das filtennas consiste de um monopolo planar de microfita com a integra??o de filtros de microfita na linha de alimenta??o da antena. Em particular, s?o considerados monopolos el?pticos de microfita (que operam em banda ultralarga, UWB) e filtros de microfita (em estruturas com se??es associadas em s?rie e/ou acopladas). Al?m disso, o monopolo de microfita apresenta uma largura de banda adequada e um diagrama de radia??o omnidirecional, de tal forma que a sua integra??o com filtros de microfita resulta na redu??o da largura de banda, por?m com pequenas altera??es no diagrama de radia??o. Os m?todos usados na an?lise dos monopolos, filtros e filtennas foram os dos elementos finitos e dos momentos, atrav?s da utiliza??o dos softwares comerciais Ansoft Designer e Ansoft HFSS, respectivamente. Especificamente, s?o analisadas as caracter?sticas principais das filtennas, tais como: diagrama de radia??o, ganho e largura de banda. Foram projetadas, constru?das e medidas, diversas estruturas de filtennas, para fins de valida??o dos resultados simulados. Tamb?m foram utilizadas ferramentas computacionais (CAD) no processo de constru??o de prot?tipos dos monopolos planares, dos filtros e das filtennas. Os prot?tipos foram constru?dos sobre substratos de fibra de vidro (FR4). As medi??es foram realizadas no Laborat?rio de Telecomunica??es da UFRN. Foram efetuadas compara??es entre resultados simulados e medidos, sendo observada uma boa concord?ncia nos casos considerados / This paper presents a study of the integration of filters and microstrip antennas, yielding devices named as filtennas for applications in wireless communications systems. The design of these structures is given from the observation of filtennas based integration between horn antennas and frequency selective surfaces (FSS), used in the band X. The choice of microstrip line structures for the development of a new configuration filtennas justifies the wide application of these transmission lines, in recent decades, always resulting in the production of circuit structures with planar light-weight, compact size, low cost, easy to construct and particularly easy to integrate with other microwave circuits. In addition, the antenna structure considered for the composition of filtennas consists of a planar monopole microstrip to microstrip filters integrated in the feed line of the antenna. In particular, are considered elliptical monopole microstrip (operating in UWB UWB) microstrip filters and (in structures with associated sections in series and / or coupled). In addition, the monopole microstrip has a proper bandwidth and omnidirectional radiation pattern, such that its integration with microstrip filters results in decreased bandwidth, but with slight changes in the radiation pattern. The methods used in the analysis of monopoles, and filters were filtennas finite elements and moments by using commercial software Ansoft Designer and HFSS Ansoft, respectively. Specifically, we analyze the main characteristics of filtennas, such as radiation pattern, gain and bandwidth. Were designed, constructed and measures, several structures filtennas, for validation of the simulated results. Were also used computational tools (CAD) in the process of building prototypes of planar monopoles, filters and filtennas. The prototypes were constructed on substrates of glass-fiber (FR4). Measurements were performed at the Laboratory for Telecommunications UFRN. Comparisons were made between simulated and measured, and found good agreement in the cases considered

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.

Submitted by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2016-11-23T14:14:27Z No. of bitstreams: 1 An?lise_e_Simula??o_de_Antenas_de_Microfita_Atrav?s_do_M?todo_FDTD.pdf: 6733290 bytes, checksum: d36f54b35c59746e26d58dc9e823c7d6 (MD5) / Approved for entry into archive by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2016-11-23T14:15:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 An?lise_e_Simula??o_de_Antenas_de_Microfita_Atrav?s_do_M?todo_FDTD.pdf: 6733290 bytes, checksum: d36f54b35c59746e26d58dc9e823c7d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-23T14:15:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 An?lise_e_Simula??o_de_Antenas_de_Microfita_Atrav?s_do_M?todo_FDTD.pdf: 6733290 bytes, checksum: d36f54b35c59746e26d58dc9e823c7d6 (MD5) Previous issue date: 2016-11-23 / Este trabalho tem como finalidade a aplica??o do m?todo das Diferen?as Finitas no Dom?nio do Tempo - Finite Difference Time Domain ? FDTD para an?lise num?rica de antenas de microfita, atrav?s de um programa escrito em linguagem C++. A condi??o de contorno absorvedora necess?ria adotada, para converg?ncia dos resultados, foi a camada perfeitamente casada - Perfect Matched Layer ? PML, posicionada em volta do dom?nio computacional. Para os quatro modelos de antenas propostos, os resultados do par?metro S11 foram encontrados por um programa desenvolvido em linguagem Matlab e os resultados obtidos para os modelos de antenas propostos, foram validados experimentalmente pela constru??o f?sica e medi??o com o analisador de redes vetorial Agilent N5230A e com o software comercial Ansys Design.

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:07:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdaildoGDAJ_DISSERT.pdf: 911535 bytes, checksum: 85d35a0c8d60343a1313312b827ff4af (MD5) Previous issue date: 2007-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The great interest observed in wireless communication systems has required the development of new configurations of microstrip antennas, because they are easily built and integrated to other microwave circuit components, which is suitable for the construction and development of planar antenna arrays and microwave integrated circuits. This work presents a new configuration of tapered microstrip antenna, which is obtained by impressing U-slots on the conducting patch combined with a transmission line matching circuit that uses an inset length. It is shown that the use of U-slots in the microstrip antenna conducting patch excites new resonating modes, that gives a multiband characteristic for the slotted microstrip antenna, that is suitable for applications in communication systems that operates several frequencies simultaneously. Up to this date, the works reported in the literature deals with the use of Uslotted microstrip rectangular antennas fed by a coaxial probe. The properties of a linear array of microstrip patch tapered antennas are also investigated. The main parameters of the U slotted tapered microstrip antennas are investigated for different sizes and locations of the slots impressed on the conducting patch. The analysis of the proposed antenna is performed by using the resonant cavity and equivalent transmission line methods, in combination with a parametric study, that is conducted by the use of the Ansoft Designer, a commercial computer aided microwave software well known by its accuracy and efficiency. The mentioned methods are used to evaluate the effect in the antennas parameters, like resonant frequency and return loss, produced by variations of the antenna structural parameters, accomplished separately or simultaneously. An experimental investigation is also developed, that consists of the design, construction and measurement of several U slotted microstrip antenna prototypes. Finally, theoretical and simulated results are presented that are in agreement with the measured ones. These results are related to the resonating modes identification and to the determination of the main characteristics of the investigated antennas, such as resonant frequency, return loss, and radiation pattern / A demanda por novos sistemas de comunica??es sem fio (wireless communication systems) tem requerido o desenvolvimento de novas configura??es de antenas de microfita, pois estas antenas apresentam uma grande facilidade de integra??o com outros componentes de circuito que facilitam a constru??o de arranjos planares e de circuitos integrados em freq??ncias de microondas. Neste trabalho ? analisada uma nova configura??o de antena de microfita afilada, na qual s?o introduzidas fendas em U (U-slots), no patch condutor, al?m de uma reentr?ncia (inset), atrav?s de uma se??o de linha de microfita, para fins de casamento da imped?ncia de entrada. A introdu??o de uma ou v?rias fendas no patch condutor da antena de microfita excita novos modos de resson?ncia, dando ? estrutura fendida uma caracter?stica de opera??o em multibanda, que possibilita a sua utiliza??o em sistemas com freq??ncias de opera??es distintas. Os trabalhos publicados com a impress?o de fendas em U dizem respeito ? utiliza??o de patches retangulares de microfita alimentados por cabo coaxial. Tamb?m ? investigada a associa??o de antenas afiladas na composi??o de arranjos lineares. S?o examinados e discutidos diversos aspectos relacionados com as dimens?es dessa fenda e o seu posicionamento no patch da antena considerada em termos do efeito produzido nas suas principais caracter?sticas de radia??o. A an?lise da antena proposta ? efetuada atrav?s dos m?todos da cavidade ressonante e da linha de transmiss?o modificados, em combina??o com um estudo param?trico, que ? realizado atrav?s do software comercial Ansoft Designer. Estes m?todos s?o empregados para avaliar as modifica??es produzidas nas caracter?sticas eletromagn?ticas, como a freq??ncia de resson?ncia e a perda de retorno, da antena em resposta ?s varia??es introduzidas em alguns dos seus par?metros estruturais. Al?m da investiga??o te?rica, ? inclu?da uma parte experimental que consistiu no projeto, constru??o e medi??o de v?rios prot?tipos configura??o de antena considerada. Finalmente, s?o apresentados resultados te?ricos (m?todos aproximados) e simulados (Ansoft Designer), que apresentam boa concord?ncia com os das medi??es efetuadas. Estes resultados consistem principalmente na identifica??o dos modos de resson?ncia e na determina??o das caracter?sticas principais das antenas consideradas, como a freq??ncia de resson?ncia, a perda de retorno e o diagrama de radia??o

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.