Efeito do direcionamento de feixe na intensidade dos lóbulos secundários em antenas de arranjo planares esparsos baseados na espiral de Fermat - Souza, Marcela Thaiane Pires de [UNESP] (2024)
As antenas são dispositivos que emitem ou captam ondas eletromagnéticas e que podem assumir diferentes formatos. Estes dispositivos não operam apenas nas frequências de rádio, mas também na faixa do espectro visível e infravermelho, sendo então referidas como antenas ópticas. Essas antenas ganharam destaque atualmente devido às diversas aplicações, dentre elas podem ser citadas a espectroscopia e comunicação óptica. Entretanto, para melhorar as propriedades de radiação, foram desenvolvidos arranjos de antenas ópticos compostos por múltiplos elementos de radiação idênticos. Quando a separação elétrica entre esses elementos é maior que λ/2, o arranjo é denominado esparso. Um dos desafios principais dos arranjos de antenas esparsos é que, se os elementos são uniformemente espaçados, estes apresentam lóbulos laterais de intensidade elevada. Para mitigar esse efeito, uma das soluções mais promissoras, é dispor os elementos conforme a espiral de Fermat. Assim, o trabalho visou analisar as propriedades de radiação por meio de estudos numéricos de arranjos de antenas compostos por vários elementos de radiação idênticos. Nesse sentido, foi estudado o efeito do número de elementos, a separação entre eles e o direcionamento de feixe em duas direções no nível do lóbulo lateral em arranjos de antenas baseados na espiral de Fermat. Dessa forma, o trabalho concentrou-se em arranjos do tipo planares esparsos baseados na espiral de Fermat. Para realizar essa análise, foram empregados métodos como o de cálculo do fator de arranjo (array factor - AF) e o nível de lóbulo lateral de pico (peak side lobe level - PSLL). Adicionalmente, houve a implementação desses métodos em um código Python para uma melhor visualização gráfica dos resultados. Dessa forma, após realizar diversas análises, concluiu-se que ao diminuir a distância inter-elementos, o nível de lóbulo lateral aumenta. Além disso, observou-se que o PSLL tende a diminuir à medida que o número de elementos aumenta. Por fim, após longas simulações pôde-se concluir que a última análise foi a mais satisfatória, com 8 elementos e 501 pontos pois a melhor região se localizou no centro da figura, resultado que era esperado anteriormente.