Análise e projeto de antenas de microfita multibanda. - Eduardo Schittler Neves (2002)
Nesse trabalho é apresentado um estudo detalhado de técnicas aplicadas à antena de microfita que possibilitam a sua utilização em comunicações móveis, especificamente como antenas internas em telefones celulares e em antenas para Estações Rádio-Base (ERBs). As faixas de freqüências de interesse compreendem as bandas D e E (1,71 a 1,85 GHz) da telefonia celular brasileira e a faixa de PCS (Personal Communications System) americano (1,85 a 1,99 GHz). Para atender aos requisitos de faixa de passagem, são estudadas diversas soluções para antenas de microfita em operação multibanda. Desta forma, diferentes técnicas utilizadas para se obter este tipo de desempenho são discutidas, sendo diversas estruturas detalhadamente analisadas. Dentro do conjunto dessas estruturas, quatro geometrias que se mostraram mais adequadas às aplicações em apreço foram construídas e os resultados experimentais (tais como VSWR e diagramas de irradiação) mostraram estar em boa concordância com as expectativas teóricas. Dessas, a antena constituída por um elemento irradiador quadrado com dupla camada e um elemento parasita curto-circuitado, apresentou desempenho que se aproximou dos requisitos para a operação em um telefone celular. Uma outra antena, de geometria retangular com duas fendas paralelas, apresentou desempenho compatível com a aplicação em uma ERB de seis setores. Uma vez que esse último irradiador possui uma faixa de passagem relativamente grande, tentativas de miniaturização, através do aumento da permissividade do substrato e do emprego de duas fendas adicionais, foram realizadas. Como conseqüência, foi obtida uma antena de geometria também retangular com dois pares de fendas paralelas, cuja faixa de passagem é adequada à utilização em telefones celulares, porém com dimensões um pouco acima das adequadas para tal aplicação. Além dessas, a análise da antena com elemento irradiador de geometria retangular com canto truncado apresentou resultados similares aos da antena com dois pares de fendas paralelas. Em seguida, foi projetada uma rede linear utilizando como elemento irradiador a antena retangular com duas fendas paralelas, visando justamente a aplicação em uma ERB com seis setores. Esta rede possui, ao todo, seis elementos. Em um estudo inicial, uma sub-rede com apenas dois elementos foi analisada, construída e medida, e os resultados experimentais mostraram-se em boa concordância com a previsão teórica. Finalmente, a rede completa foi simulada e os resultados obtidos atenderam aos requisitos da referida ERB.