Análise de circuitos integrados e de superfícies seletivas de frequência pelo método interativo das ondas para aplicações nas faixas de micro-ondas e de Terahertz. - D'ASSUNÇÃO JÚNIOR, Adaildo Gomes . (2012)
O notável desenvolvimento das telecomunicações, observado nos dias atuais, se deve principalmente ao contínuo avanço tecnológico e à crescente demanda por facilidades que possibilitem o estabelecimento rápido, eficiente e diversificado da comunicação entre usuários, quando e onde desejado. Para o atendimento dessa demanda, torna-se essencial o desenvolvimento de dispositivos e circuitos que sejam pequenos, leves, de baixo custo e de fácil construção e integração com outros circuitos. Além disso, é importante que estes circuitos possibilitem a operação tanto em multibandas, como em banda larga, ou ultralarga (UWB), conforme desejado. Por sua vez, estas características são inerentes aos circuitos integrados de micro-ondas e ondas milimétricas. Portanto, a investigação e a proposição de novas configurações de circuitos planares, como antenas integradas e superfícies seletivas de frequência (FSS), tornaramse essenciais e estão sendo consideradas por muitos pesquisadores. Este trabalho propõe e descreve a utilização do método das ondas, ou Wave Concept Iterative Procedure (WCIP), um método preciso e eficiente, por ser de onda completa, na análise de antenas planares e de FSS, para aplicações nas faixas de micro-ondas e de Terahertz (THz). Especificamente, o método WCIP é usado no desenvolvimento de: a) novas geometrias de antenas planares e FSS isoladas de banda larga, b) FSS acopladas (lado a lado e face a face), c) FSS com dualidade de polarização, d) FSS com estruturas reconfiguráveis e e) de forma pioneira, estruturas para comunicações ópticas. As expressões determinadas através do método WCIP foram implementadas em programas desenvolvidos em Matlab. No estudo de antenas, são determinadas a frequência de operação, a largura de banda e a perda de retorno. No estudo de FSS, são determinadas a frequência de operação, a largura de banda e a perda de inserção. Nos dois casos, são apresentadas considerações sobre a eficiência e precisão do método WCIP. Além disso, foram projetados, construídos e medidos vários protótipos de antenas planares e de FSS, sendo possível constatar uma boa concordância entre os resultados simulados (WCIP) e medidos, nos casos considerados. Em seguida, são apresentados resultados para aplicações em sistemas de comunicações na faixa de THz, obtidos para FSS tendo como elementos: a) dipolos de abertura, b) arranjos colineares de dois dipolos de abertura e c) setores de anéis (split-ring) metálicos acoplados, para verificar a potencialidade e versatilidade do método WCIP. Os resultados obtidos foram comparados com os do software Ansoft Designer, sendo possível observar uma excelente concordância.