Neste projeto de dissertação, foram avaliadas diferentes topologias de antenas, de forma a encontrar um design capaz de superar as dificuldades nas comunicações em alto mar.
O impacto de várias variáveis de design é estudado, e os seus efeitos são explicados com bases em fundamentos teóricos.
Para além disto, é desenvolvida uma rede de switching com oito setores, para que seja possível reconfigurar automaticamente a direção de transmissão da antena com o movimento do barco.
A antena e as redes de alimentação e switching foram desenvolvidas e validadas recorrendo ao Finite Element Method no HFSS e ao Method of Moments no ADS, respetivamente.
Os resultados medidos da unit cell, revelaram uma largura de banda fracional de 22.3 %, um isolamento entre os portos superior a 45 dB e um ganho de 7.5 dBi à frequência central de 5.15 GHz. Em simulação verificou-se que, uma vez ligada a antena à rede de switching, a largura de banda não foi alterada.
Finalmente, os resultados experimentais foram comparados com os resultados de simulação, tanto do elemento unitário como do sistema como um todo. / In this dissertation work, different antenna topologies are evaluated to find the best design capable of overcoming the difficulties of communications at high seas.
The impact of multiple design variables is studied, and their effects explained resorting to theoretical principles.
Furthermore, a switching matrix of eight sectors is also designed, so the antenna beam direction can be automatically reconfigured with the movement of the vessel.
The antenna and both the feeding and switching networks were designed and validated resorting to Finite Element Method in HFSS and the Method of Moments in ADS, respectively.
The final antenna element experimental results show a fractional impedance bandwidth of 22.3 %, an isolation between inputs above 45 dB and a gain of 7.5 dBi at the centre frequency of 5.15 GHz. Through simulation, it is shown that when the unit element is connected to the switching network, the fractional bandwidth remains unchanged.
Finally, the experimental measurements were compared with the simulated results of the unit cell and the entire system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:up.pt/oai:repositorio-aberto.up.pt:10216/114093 |
| Date | 31 July 2018 |
| Creators | Diogo André Durães Moreira |
| Contributors | Faculdade de Engenharia |
| Source Sets | Universidade do Porto |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Dissertação |
| Format | application/pdf |
| Rights | openAccess, https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
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