Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-20T14:10:52Z
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Previous issue date: 2015-01-22 / CAPES / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de acopladores
híbridos em quadratura mais compactos e com largura de banda e desempenho similares
as do acoplador branch-line convencional. Para isso, fez-se uso de uma classe de
estruturas denominadas linhas de transmissão artificiais (LTA). Uma nova estrutura
desse tipo, composta por três linhas de transmissão conectadas em cascata, é analisada e
utilizada neste trabalho. Foram derivadas equações matemáticas para o projeto deste
tipo de estrutura que podem ser utilizadas para obter LTAs com uma matriz de
espalhamento idêntica, para uma dada frequência de operação, a de uma linha de
transmissão com uma impedância característica e comprimento elétrico quaisquer. Essa
técnica foi aplicada no projeto de acopladores híbridos em quadratura em microfita para
as bandas GSM em 920 MHz e ISM em 2.45 GHz usando-se o substrato FR-4 com
espessura de 1.6 mm. Obteve-se dispositivos com áreas aproximadamente 70% menor
do que a área do acoplador branch-line convencional operando em 920 MHz e
aproximadamente 50% menor do que o acoplador de 2.45 GHz. Os acopladores obtidos
foram simulados, fabricados e medidos, mostrando que os seus desempenhos são
comparáveis aos dos acopladores convencionais. A técnica desenvolvida neste trabalho
é geral o suficiente para ser aplicada ao projeto de outros dispositivos que usem trechos
de linhas de transmissão. / This thesis is concerned with the design and implementation of compact hybrid couplers
with similar bandwidth and performance to the conventional branch-line coupler. To
achieve this, a class of structures, called artificial transmission line (ATL), was used. A
new structure of this type, made of three transmission lines connected in cascade, is
analyzed and used. Mathematical equations have been derived for the design of this type
of structure that can be used to obtain ATLs with an identical scattering matrix, for a
given frequency of operation, to that of a transmission line with a given characteristic
impedance and electrical length. This technique was applied in the design of microstrip
quadrature hybrid couplers for the 920 MHz GSM band and for the 2.45 GHz ISM band
using a 1.6 mm-thick FR-4 substrate. These couplers have surface areas approximately
70% smaller than the area of the conventional branch-line coupler operating at 920
MHz and approximately 50% for the 2.45 GHz coupler. The couplers obtained were
simulated, manufactured and tested, showing that their performances are comparable to
the conventional coupler. The technique developed here is general enough to be applied
to the design of other devices using transmission line sections.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/19878 |
| Date | 22 January 2015 |
| Creators | SILVA, Leonardo Morais da |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/6818918748855482, CABRAL, Hermano Andrade |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Engenharia Eletrica, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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