Análise e projeto de antenas patch de microfita com substrato inspirado em arranjo EBG

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Andrade, Betoven Oliveira de
• Orientador(a): Mendonça, Laercio Martins de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Antena de microfita; Substrato EBG; Substrato impresso 3D; Rede Neural Artificial; Equacionamento EBG
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27936

Após algumas décadas das primeiras publicações sobre antenas de microfita, as pesquisas e aplicações continuam em expansão. Isso é consequência de várias de suas características atrativas, sobretudo a possibilidade de montagem no mesmo plano dos circuitos transceptores. Acontece que essa vantagem acarreta alguns problemas, como por exemplo, as ondas produzidas pelos circuitos refletem e refratam no interior do substrato, já que esse possui diferentes índices de refração, o que ocasiona correntes superficiais no plano de terra, levando a uma largura de banda estreita e também a uma menor eficiência de radiação e baixo ganho, já que parte da energia é desperdiçada. Para resolver tais características indesejáveis, várias técnicas têm sido investigadas e empregadas, sendo uma das mais promissoras o uso de substratos EBG (Electromagnetic Band-Gap). EBG são estruturas periódicas em material dielétrico ou condutivo. Elas propagam as ondas eletromagnéticas em uma frequência específica para todos os estados de polarização e ângulos de incidência, oferecendo características passa-banda e rejeita-banda. Estudos de novas estruturas, técnicas e equacionamentos voltados aos materiais EBG na forma de furos periódicos no substrato são apresentados nesta tese. Os objetivos deste trabalho consistem nos seguintes tópicos: (i) proposição de novas antenas, inclusive antenas com substratos impressos 3D; (ii) proposição de projeto de antenas, através de técnicas adequadas de furos que resultam no nãodeslocamento de frequência, ocasionados geralmente por alteração na permissividade após a inserção dos furos; (iii) comprovação de que diferentes formas geométricas de furos não estão relacionadas à variação da frequência de ressonância; (iv) comprovação de que uma geometria não-convencional (não-cilíndrica) pode promover melhorias de eficiência no tempo de projeto; (v) aplicação de uma rede neural artificial capaz de melhorar o tempo de obtenção das perdas de retorno; (vi) proposição de técnicas de baixo custo para o desenvolvimento de antenas com substrato EBG. Metodologia da pesquisa, referencial teórico e as análises citadas são apresentadas ao longo da tese. As validações das propostas dos estudos são apresentadas através de resultados de simulação e medição de protótipos.