Um modelo circuital equivalente para o cálculo da função diádica de Green espectral transversal de estruturas multicamadas esféricas e planas é proposto neste trabalho. São estudadas estruturas multicamadas planas constituídas não só por meios isotrópicos, mas também por meios uniaxiais, biaxiais e quirais. Uma antena Yagi-Uda impressa é analisada via MoM para ilustrar a potencialidade do modelo circuital equivalente quando associado às ferramentas de cálculo simbólico e numérico do software Mathematica. Também são analisadas algumas topologias canônicas de antenas de microfita esféricas através do método da corrente elétrica superficial e do modelo da cavidade ressonante. Expressões para o cálculo da impedância de entrada, do campo elétrico distante irradiado, da diretividade, do fator de qualidade de meia potência e da eficiência de irradiação destas antenas são derivadas de forma analítica. Um programa que analisa e sintetiza estes irradiadores esféricos, que utiliza o modelo teórico desenvolvido, é implementado em Mathematica. Emprega-se a técnica do sistema de coordenadas global para avaliar o diagrama de irradiação de redes de antenas de microfita esféricas. Os resultados obtidos a partir do modelo de análise proposto são comparados com os dados de saída das simulações dos irradiadores no software de análise de onda completa HFSS. Por fim, são confeccionados e qualificados dois protótipos com o objetivo de validar a teoria apresentada ao longo do trabalho.

Estruturas com múltiplas camadas dielétricas cilíndricas concêntricas, excitadas por fontes de natureza elétrica, são analisadas neste trabalho. Utilizando a capacidade de cálculo simbólica do Mathematica, expressões fechadas para os campos eletromagnéticos transformados e respectivas funções de Green, são determinadas. A flexibilidade do procedimento empregado possibilita avaliar as expressões disponíveis na literatura em busca de possíveis erros. Um modelo circuital para a estrutura em análise é desenvolvido mostrando-se promissor no cálculo numérico de funções de Green transversais. Formas assintóticas dos campos eletromagnéticos distantes são estabelecidas e validadas através dos programas MCES e Cylindrical desenvolvidos. A degradação da razão axial de antenas circularmente polarizadas, ocasionada pelo raio de curvatura do cilindro, é compensada atuando-se nas amplitudes e fases das correntes de alimentação. Este procedimento, aplicado ao projeto de uma rede circunferencial de quatro antenas de microfita circularmente polarizadas, produz resultados concordantes com os simulados no HFSS. Seu circuito de alimentação, projetado no HFSS utilizando tecnologia de microfita e realizado com auxílio da matriz de Butler, é analisado detalhadamente. Diagramas de dipolo girante, simulados no MCES e no HFSS na condição estabelecida para as correntes de alimentação, pela matriz de Butler, estão em excelente concordância e apresentam o apontamento desejado. Exemplo de projeto de antena wraparound embutida no corpo do modelo do míssil Sparrow também é realizado. Efeitos das empenas e da posição da antena no diagrama de irradiação são analisados. Impedâncias de entrada de antenas de microfita cilíndricas são analisadas com auxílio do método dos momentos. Especial atenção é dedicada ao pré-tratamento analítico das funções de Green e à utilização de formas assintóticas no cálculo numérico das funções de Bessel-Hankel de pequenos e grandes argumentos. Resultados são condizentes com os simulados no HFSS e os obtidos experimentalmente. Protótipos construídos validam os projetos realizados. Modelo em escala é utilizado na medição em câmara anecóica dos diagramas de irradiação de uma antena para GPS posicionada sobre a fuselagem da aeronave EMB-120. Resultados experimentais estão em excelente concordância com os simulados no HFSS, Cylindrical e MCES.

Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-05-24T22:06:39Z No. of bitstreams: 1 AnamariaSM_DISSERT.pdf: 10659120 bytes, checksum: 007308f84bbdb900c2823d1a72b2f4a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-05-26T11:53:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnamariaSM_DISSERT.pdf: 10659120 bytes, checksum: 007308f84bbdb900c2823d1a72b2f4a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-05-26T11:54:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnamariaSM_DISSERT.pdf: 10659120 bytes, checksum: 007308f84bbdb900c2823d1a72b2f4a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T11:54:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnamariaSM_DISSERT.pdf: 10659120 bytes, checksum: 007308f84bbdb900c2823d1a72b2f4a4 (MD5) Previous issue date: 2016-05-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Communication systems it has excelled in the development, social, economic and cultural society. Every time there are new technologies seeking to offer the fastest, easy and reliable access to various communications services. In this context, the microstrip antennas stand out by having compact size and reduced cost. However, it presents some limitations related to narrow bandwidth and low gain. A significant advance to minimize these losses came to the use of structures EBG (Electromagnetic Band Gap) and PBG (Photonic Band Gap) in the components of the antennas. This paper proposes the study and analysis of the behavior of microstrip antennas properties designed with EBG/PBG structures in the substrate and the ground plane. So that the structures are arranged just under the patch and are developed with variations in radius, cylinder height and positioning in the ground plane. For the resonance frequency 5.85 GHz, and substrates of different permittivity. In computer modeling was used ANSYS HFFS® software. After analyzing the simulated results seven devices were built, through a vector network analyzer, the measurements of the main parameters were performed. Ultimately simulation are compared and measured values, so that the results presented in most configurations a concord in the pattern of graphics, although the frequency displacement. Also noted that antennas with the EBG/PBG structures presented multiband, enabling the application specific frequency bands as well as, an increase in the value of total gain, bandwidth and reduction of surface currents / Os sistemas de comunicação assumiram papéis fundamentais para o desenvolvimento, social, econômico e cultural na sociedade. A cada momento, surgem novas tecnologias procurando oferecer o acesso mais rápido, fácil e confiável aos diversos serviços de comunicações. Nesse contexto, as antenas de microfita se destacam por possuírem características como, tamanho compacto e custo reduzido. No entanto, apresentam algumas limitações relacionadas a largura de banda estreita e ganho reduzido. Um avanço significativo para minimizar essas perdas, proveio com a utilização de estruturas de bandas proibidas (EBG – Eletromagnetic Band Gap e PBG – Photonic Band Gap) nos componentes das antenas. Este trabalho propõe o estudo e análise do comportamento das propriedades de antenas de microfita projetadas com configurações de estruturas EBG/PBG no substrato e no plano de terra. De modo que as estruturas estão arranjadas apenas sob o patch e, são desenvolvidas com variações no raio, altura do cilindro e posicionamento no plano de terra. Para a frequência de ressonância de 5,85 GHz, e substratos de diferentes permissividades. Na modelagem computacional foi utilizado o software ANSYS HFFS®, e com a análise dos resultados simulados foram fabricados sete dispositivos, onde através de um analisador de redes vetoriais, foram realizadas as medições dos principais parâmetros. Por fim são comparados os valores simulados e medidos, de modo que que os resultados apresentaram na maioria das configurações uma concordância no padrão de seus gráficos, apesar dos deslocamentos de frequência. Também foi observado que as antenas com as estruturas EBG/PBG apresentaram comportamento de multibandas, possibilitando a aplicação em faixas de frequências específicas, assim como, ocorreu um aumento nos valores de ganho total, largura de banda e a redução das correntes de superfície / 2017-05-24

Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-07-18T21:43:56Z No. of bitstreams: 1 ThiagoELM_DISSERT.pdf: 3255456 bytes, checksum: 6ce3964b5242ccf305c4e0f3d94ee65e (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-25T14:46:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ThiagoELM_DISSERT.pdf: 3255456 bytes, checksum: 6ce3964b5242ccf305c4e0f3d94ee65e (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-25T14:46:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ThiagoELM_DISSERT.pdf: 3255456 bytes, checksum: 6ce3964b5242ccf305c4e0f3d94ee65e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-25T14:47:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThiagoELM_DISSERT.pdf: 3255456 bytes, checksum: 6ce3964b5242ccf305c4e0f3d94ee65e (MD5) Previous issue date: 2013-11-22 / The microstrip antennas are in constant evidence in current research due to its numerous advantages. Fractal geometry proposed by Mandelbrot(1975 ) combined with the performance and convenience of planar structures are an excellent combination used in the design of antennas in order to reduce the dimensions and enhance its bandwidth, and allows the emergence of best bands frequency by virtue of ownership of high -similarity. Compared with the conventional microstrip antennas, patch antennas with fractal type substrates have lower resonance frequency, enabling the manufacture of even more compact antennas. The aim of this work consists of the design of patch antennas with dielectric substrates organized almost periodic basis through the use of fractal geometry sequence Cantor applied to a circular patch antenna fed by microstrip line, designed for a resonant frequency of 10 GHz. Analysis of this microstrip antenna is made in various types of dielectric substrates by simulation through software commercial Ansoft HFSS - Designer, used for accurate analysis of the electromagnetic behavior of the antennas by the finite element method by presenting results from resonant frequency and radiation pattern, making comparisons with other results in the literature. This dissertation also presents a bibliographic study on theories of antennas while also addressing about fractal geometry, emphasizing its characteristics and properties as well as its applicability. This paper also presents a study of almost periodic structures and their mathematical formalism considered throughout this work / As antenas de microfita estão em constante evidência nas pesquisas atuais, devido às suas inúmeras vantagens. A geometria fractal proposta por Mandelbrot (1975) aliada ao bom desempenho e comodidade das estruturas planares são uma excelente combinação utilizada no projeto de antenas com o intuito de reduzir suas dimensões e realçar sua largura de banda, além de permitir o surgimento de melhores bandas de frequência em consequência da propriedade da alto-similaridade. Em comparação com as antenas em microfita convencionais, as antenas tipo patch com substratos fractais apresentam frequência de ressonância inferiores, possibilitando a fabricação de antenas ainda mais compactas. O objetivo desse trabalho consiste no projeto de antenas patch com substrato dielétrico organizado de forma quase periódica por meio da utilização da geometria fractal da sequência de Cantor aplicada a uma antena de patch circular alimentada por linha de microfita, projetada para uma frequência ressonância de 10 GHz. É feita análise dessa antena de microfita em vários tipos de substratos dielétricos por simulação através do software comercial Ansoft Designer-HFSS, usado para análise precisa do comportamento eletromagnético das antenas através do método dos elementos finitos apresentando resultados de frequência de ressonância, diagrama de radiação, carta de Smith e de campos elétricos e magnéticos fazendo-se comparações com outros resultados obtidos na literatura. Esta dissertação ainda apresenta um estudo bibliográfico em teorias de antenas, abordando também a respeito da geometria fractal, dando ênfase a suas características e propriedades como também a sua aplicabilidade. Este trabalho ainda apresenta um estudo sobre as estruturas quase periódicas e seu formalismo matemático / 2017-07-18

Submitted by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-04-25T19:00:54Z No. of bitstreams: 1 ThomasTOP_DISSERT.pdf: 5209914 bytes, checksum: dc0480e3c31cf33dad2055a2722ab763 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-06-18T16:53:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ThomasTOP_DISSERT.pdf: 5209914 bytes, checksum: dc0480e3c31cf33dad2055a2722ab763 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-06-18T17:02:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ThomasTOP_DISSERT.pdf: 5209914 bytes, checksum: dc0480e3c31cf33dad2055a2722ab763 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T17:02:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThomasTOP_DISSERT.pdf: 5209914 bytes, checksum: dc0480e3c31cf33dad2055a2722ab763 (MD5) Previous issue date: 2018-02-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In wireless communications, there is a growing need for more compact and portable systems. In this context, research related to the development of antennas has intensified in recent years, especially those related to microstrip antennas, since these have unique properties as well as several applications. In this work, two different antenna configurations were designed, an array of microstrip antennas for the transmitting device and a single element with an omnidirectional pattern for the receiver, according to the needs of the application. The antennas are designed by the Transmission Line Theory according to the frequency of radio operation and the electrical and physical properties of the substrates used. The results were obtained through simulations in the ANSYS HFSS® software, and the best results were used to fabricate the devices in order to validate the simulations performed. The results of the simulations reached the characteristics of the application, as the return losses of both antennas were in accordance with the frequency band of the application in the band ISM in 2.4 GHz, with respect to the behavior of the radiation, the antenna proposed to the transmitter had a gain of 6.1 dB, approximately three times greater than the commonly used dipole / monopole antenna. The experimental result of the loss of return was shown to be in agreement with the simulated standard, in spite of the frequency displacement, both antennas constructed were suitable for application in the radio control of the UAV, having the microstrip array 7.5 MHz of bandwidth in the band of application and the simple element proposed to the 58.5 MHz receiver. The antennas were then implemented in the radiofrequency system and a range test was performed in order to verify the communication of the devices, presenting satisfactory results. Thus, a flight is performed via software for visual inspection of transmission lines, aiming the collection of images for analysis / Em comunicações sem fio, existe uma crescente necessidade por sistemas mais compactos e portáteis. Nesse contexto, as pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de antenas têm se intensificado nos últimos anos, em especial, as relacionadas às antenas de microfita, visto que estas possuem propriedades singulares, bem como diversas aplicações. Neste trabalho foram projetadas duas configurações distintas de antenas, um arranjo de antenas de microfita para o dispositivo transmissor e um elemento simples com padrão omnidirecional para o receptor, de acordo com as necessidades da aplicação. As antenas são projetadas pela Teoria da Linha de Transmissão de acordo com a frequência de operação do rádio e as propriedades elétricas e físicas dos substratos utilizados. Os resultados foram obtidos através de simulações no software ANSYS HFSS®, e os melhores resultados foram utilizados para fabricação dos dispositivos a fim de validar as simulações realizadas. Os resultados das simulações atingiram as características da aplicação, pois as perdas de retorno de ambas antenas apresentaram conformidade com a faixa de frequências da aplicação na banda ISM em 2,4 GHz, no que diz respeito ao comportamento da radiação, a antena proposta ao transmissor teve ganho de 6,1 dB, aproximadamente três vezes maior do que a antena dipolo/monopolo comumente utilizada. O resultado experimental do coeficiente de reflexão se mostrou concordante com o padrão simulado, apesar do deslocamento de frequência, ambas antenas construídas se adequaram para aplicação no rádio controle do VANT, tendo o arranjo de microfita 7,5 MHz de largura de banda na faixa de aplicação e o elemento simples proposto ao receptor 58,5 MHz. Em seguida, as antenas foram implementadas no sistema de radiofrequência e foi realizado um teste de alcance a fim de averiguar a comunicação dos dispositivos, apresentando resultados satisfatórios. Desse modo, um voo foi realizado para inspeção visual de linhas de transmissão, visando a coleta de imagens para análise / 2018-04-25

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-10-14Bitstream added on 2014-06-13T18:20:52Z : No. of bitstreams: 1 brinhole_er_me_bauru.pdf: 2082084 bytes, checksum: e9da8790c90b7d67f56ee24ea0858f1c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cefet - Cornelio Procopio / Neste trabalho, apresenta-se o desenvolvimento de uma metodologia utilizando redes neurais artificiais, para auxiliar na determinação da freqüência de ressonância no projeto de antenas tipo microfita de equipamentos móveis, tanto para antenas retangulares como para antenas triangulares. Compararam-se modelos deterministas e modelos empíricos baseados em Redes Neurais Artificiais (RNA) da literatura pesquisada com os modelos apresentados neste trabalho. Apresentam-se modelos empíricos baseados em RNAs tipo Perceptron Multicamadas (PMC). Os modelos propostos também são capazes de serem integrados em um ambiente CAD (Computed Aided Design) para projetar antenas tipo microfita de equipamentos móveis. / This work presents the development of models that can be used in the design of microstrip antennas for mobile communications. The antennas can be triangular or rectangular. The presented models are compared with deterministic and empirical models based on artificial neural networks (ANN) presented in the literature. The models are based on Perceptron Multilayer (PML). The models can be embedded in CAD systems, in order to design microstrip antennas for mobile communications.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-03T20:53:53Z No. of bitstreams: 1 CarlosGomesDeMoura_TESE.pdf: 3433737 bytes, checksum: 78095bf1c8dfe0fa9a5ac309049980a1 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-04T00:22:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CarlosGomesDeMoura_TESE.pdf: 3433737 bytes, checksum: 78095bf1c8dfe0fa9a5ac309049980a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-04T00:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosGomesDeMoura_TESE.pdf: 3433737 bytes, checksum: 78095bf1c8dfe0fa9a5ac309049980a1 (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Os metamateriais tem atra?do uma grande aten??o nas ultimas d?cadas, em decorr?ncia de suas propriedades eletromagn?ticas n?o serem encontradas na natureza. Desde que os metamateriais passaram a ser sintetizados atrav?s da inser??o de inclus?es artificialmente fabricadas num meio homog?neo especificado, facilitou ao pesquisador uma larga cole??o de par?metros independentes, como, por exemplo, as propriedades eletromagn?ticas do material. Foram realizadas investiga??es das propriedades dos ressoadores em anel e dos metamateriais. Foi apresentado um estudo das principais teorias que explicam com clareza a supercondutividade. As teorias BCS, Equa??es de London e modelo dos Dois Fluidos s?o as teorias que d?o suporte a aplica??o dos supercondutores nas antenas de microfita. Assim, esta Tese de Doutorado apresenta uma an?lise te?rica, num?rico-computacional e experimental, utilizando o formalismo de onda completa, atrav?s da aplica??o do m?todo da Linha de Transmiss?o Transversa ? LTT, aplicado no Dom?nio da Transformada de Fourier (FTD). O LTT ? um m?todo de onda completa, que tem como regra a obten??o dos campos eletromagn?ticos em termos dos componentes transversais ? estrutura. A inclus?o do patch supercondutor ? feita utilizando-se a condi??o de contorno complexa resistiva. S?o obtidos resultados da freq??ncia de resson?ncia em fun??o dos par?metros da antena. Para valida??o das an?lises foram elaborados programas computacionais na linguagem Fortran, simula??es no software comercial, sendo as curvas tra?adas no software comercial e no software Matlab, al?m de se comparar o patch convencional com o supercondutor e depois se comparar um substrato metamaterial com um convencional, juntando o substrato com o patch, verificando o que melhora em ambos os quesitos, demonstrando a utiliza??o pr?tica destas estruturas em antenas fabricadas em laborat?rio. / Metamaterials have attracted great attention in recent decades, due to their electromagnetic properties which are not found in nature. Since metamaterials are now synthesized by the insertion of artificially manufactured inclusions in a specified homogeneous medium, it became possible for the researcher to work with a wide collection of independent parameters, for example, the electromagnetic properties of the material. An investigation of the properties of ring resonators was performed as well as those of metamaterials. A study of the major theories that clearly explain superconductivity was presented. The BCS theory, London Equations and the Two-Fluid Model are theories that support the application of superconducting microstrip antennas. Therefore, this thesis presents theoretical, numerical and experimental-computational analysis using full-wave formalism, through the application of the Transverse Transmission Line ? LTT method applied in the Fourier Transform Domain (FTD). The LTT is a full wave method, which, as a rule, obtains the electromagnetic fields in terms of the transverse components of the structure. The inclusion of the superconducting patch is performed using the complex resistive boundary condition. Results of resonant frequency as a function of antenna parameters are obtained. To validate the analysis, computer programs were developed using Fortran, simulations were created using the commercial software, with curves being drawn using commercial software and MATLAB, in addition to comparing the conventional patch with the superconductor as well as comparing a metamaterial substrate with a conventional one, joining the substrate with the patch, observing what improves on both cas

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-06-10T00:04:44Z No. of bitstreams: 1 OtavioPaulinoLavor_TESE.pdf: 4297558 bytes, checksum: e065068c6266b3dae17cd050064f780f (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-06-10T23:10:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 OtavioPaulinoLavor_TESE.pdf: 4297558 bytes, checksum: e065068c6266b3dae17cd050064f780f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-10T23:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OtavioPaulinoLavor_TESE.pdf: 4297558 bytes, checksum: e065068c6266b3dae17cd050064f780f (MD5) Previous issue date: 2015-11-20 / As antenas de microfita na sua forma mais simples s?o compostas por um plano de terra e um substrato diel?trico que sustenta uma fita condutora. Como estas antenas apresentam algumas limita??es, este trabalho apresenta um estudo de substratos anisotr?picos, bem como alguns resultados em antenas de microfita com patch circular visando superar estas limita??es, em especial nas aplica??es em tecnologia 4G. Esses substratos anisotr?picos s?o aqueles em que permissividade el?trica e permeabilidade magn?tica s?o representadas por tensores de segunda ordem. O estudo consiste de uma an?lise te?rica dos substratos e o desenvolvimento de um formalismo matem?tico, o m?todo da Linha de Transmiss?o Transversa, visando a aplica??o destes substratos em antenas de microfita. Dentre os substratos utilizados neste estudo, est?o os ferrimagn?ticos e os Metamateriais, em que algumas miniaturiza??es das antenas s?o alcan?adas. Para antenas com patch circular, s?o considerados arranjos e planos te terra modificados a fim de alcan?ar melhoria nos par?metros, em especial ganho e largura de banda. Tem sido feitas diversas simula??es e antenas s?o constru?das para que os valores medidos fossem comparados com os valores simulados. / The microstrip antennas in your simplest form consist of a ground plane and a dielectric substrate which supports a conductive tape. As these antennas have some limitations, this work presents a study of anisotropic substrates, as well as some results in microstrip antennas with circular patch, aiming to overcome these limitations, especially in applications at 4G technology. These anisotropic substrates are those in which electrical permittivity and magnetic permeability are represented by tensors of second order. The study consists of a theoretical analysis of substrates and development of a mathematical formalism, the Transverse Transmission Line Method, aimed the application of these substrates in microstrip antennas. Among the substrates used in this study, there are the ferrimagnetic and metamaterials, in which some miniaturizations of the antennas are achieved. For antennas with circular patch, are considered arrays and modified ground planes in order to achieve improvement in parameters, in particular, gain and bandwidth. Several simulations have been made and antennas were constructed so that the measured values could be compared with the simulated values.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Cristhianne.pdf: 1342088 bytes, checksum: 1c3372509a24d25d30a4e89f11cd641e (MD5) Previous issue date: 2010-04-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In general, the materials used as substrates in the project of microstrip antennas are: isotropic, anisotropic dielectrics and ferrimagnetic materials (magnetic anisotropy). The use of ferrimagnetic materials as substrates in microstrip patch antennas has been concentrated on the analysis of antennas with circular and rectangular patches. However, a new class of materials, called metamaterials, has been currently the focus of a great deal of interest. These materials exhibit bianisotropic characteristics, with permittivity and permeability tensors. The main objective of this work is to develop a theoretical and numerical analysis for the radiation characteristics of annular ring microstrip antennas, using ferrites and metamaterials as substrates. The full wave analysis is performed in the Hankel transform domain through the application of the Hertz vector potentials. Considering the definition of the Hertz potentials and imposing the boundary conditions, the dyadic Green s function components are obtained relating the surface current density components at the plane of the patch to the electric field tangential components. Then, Galerkin s method is used to obtain a system of matrix equations, whose solution gives the antenna resonant frequency. From this modeling, it is possible to obtain numerical results for the resonant frequency, radiation pattern, return loss, and antenna bandwidth as a function of the annular ring physical parameters, for different configurations and substrates. The theoretical analysis was developed for annular ring microstrip antennas on a double ferrimagnetic/isotropic dielectric substrate or metamaterial/isotropic dielectric substrate. Also, the analysis for annular ring microstrip antennas on a single ferrimagnetic or metamaterial layer and for suspended antennas can be performed as particular cases / Em geral, os materiais utilizados como substratos no projeto de antenas de microfita s?o: diel?tricos isotr?picos, diel?tricos anisotr?picos e ferrimagn?ticos (anisotr?picos magn?ticos). No entanto, o uso de materiais ferrimagn?ticos em substratos de antenas de microfita do tipo patch tem-se concentrado em an?lises que utilizam geometrias circulares e retangulares. Na ?ltima d?cada, uma nova classe de materiais com caracter?sticas bianisotr?picas, apresentando permissividade e permeabilidade tensoriais, tem surgido e despertado bastante interesse, sendo denominados metamateriais. Portanto, este trabalho apresenta uma an?lise te?rica e num?rica das caracter?sticas ressonantes de uma antena de microfita com patch em anel, utilizando como substratos materiais ferrimagn?ticos e metamateriais. A an?lise utiliza o formalismo de onda completa atrav?s da aplica??o do m?todo dos potenciais vetoriais de Hertz, no dom?nio da transformada de Hankel. A defini??o dos potenciais vetoriais de Hertz e a imposi??o das condi??es de contorno adequadas ? estrutura permitem determinar as fun??es di?dicas de Green, relacionando as componentes da densidade de corrente no patch com as componentes tangenciais do campo el?trico. O m?todo de Galerkin ? ent?o usado para obter a equa??o matricial, cuja solu??o n?o trivial fornece a freq??ncia de resson?ncia da antena. A partir da modelagem, ? poss?vel obter resultados para a freq??ncia de resson?ncia em fun??o de v?rios par?metros da antena de microfita com patch em anel, para diferentes configura??es e substratos, al?m do diagrama de radia??o, perda de retorno e da largura de banda. S?o consideradas estruturas de antenas de microfita com patch em anel sobre m?ltiplas camadas ferrimagn?tica/metamaterial sobre diel?trico isotr?pico. A an?lise num?rica para antenas com uma ?nica camada ferrimagn?tica ou metamaterial e para antenas suspensas s?o obtidas como casos particulares

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JeffersonCS.pdf: 1778652 bytes, checksum: 9c7b8596078955525164e6707b6830eb (MD5) Previous issue date: 2005-12-20 / Neste trabalho, s?o utilizadas a T?cnica da Resson?ncia Transversa (TRT) e a T?cnica da Resson?ncia Transversa Modificada (MTRT), para a determina??o das freq??ncias dos modos ressonantes de antenas de microfita com patch quadrado, retangular e circular e com substratos isotr?picos e anisotr?picos. Para isso, ? proposto um modelo da cavidade equivalente, onde a antena tipo patch retangular ? representada como sendo a superposi??o de duas linhas infinitas em microfita, uma de largura W, representando a dimens?o que expressa a largura do patch, e a outra com largura L, representando a dimens?o que expressa o comprimento do patch. A avalia??o da efici?ncia e aplicabilidade dos m?todos citados ? realizada comparando-se com resultados experimentais e obtidos atrav?s de outras t?cnicas. Tr?s situa??es ser?o verificadas: estruturas com substrato infinito, estrutura com substrato tipo pedestal e estruturas com substrato truncado al?m dos limites da fita met?lica. Os resultados obtidos demonstram que as t?cnicas de an?lise de onda completa utilizadas neste trabalho, por um formalismo matem?tico mais rigoroso, s?o eficientes e precisas tanto na aplica??o em estruturas com substrato isotr?pico como nas que possuem substrato anisotr?pico. Inicialmente s?o consideradas apenas as estruturas com substratos isotr?picos, com diferentes constantes diel?tricas, e ? avaliada a influ?ncia da largura do substrato sobre as freq??ncias dos modos ressonantes das antenas. Posteriormente, a an?lise do truncamento do diel?trico ? realizada para estruturas com substrato anisotr?pico. Em todos os casos, os resultados experimentais, obtidos a partir da constru??o de prot?tipos, s?o confrontados com os obtidos a partir de simula??o, utilizando as t?cnicas TRT e MTRT. No final, as t?cnicas descritas s?o utilizadas para antenas tipo patch circular, sendo utilizada uma t?cnica de equival?ncia para transformar a antena circular em outra quadrada ou retangular equivalente, dependendo do modo que se queira encontrar. Os resultados obtidos s?o ent?o analisados, observando-se uma boa concord?ncia e indicando a viabilidade do m?todo. Ap?s isso, s?o apresentadas as conclus?es e sugeridos alguns temas para a continuidade deste trabalho