Estudo, projeto e simulação de antenas especiais de micro-ondas

Estudo, projeto e simulação de antenas especiais de micro-ondas

• Autor
• Pablo Preston Queiroz Leite Batista
• Co-autores
• Idalmir de Souza Queiroz Júnior
• Resumo

• Estudos têm sido desenvolvidos no que se refere à comunicação wireless. Uma comunicação sem fio (wireless) é composta fundamentalmente por um sinal que deve ser enviado de um dispositivo a outro, sem a utilização de fios, dessa forma é necessária a utilização de pelo menos uma antena no dispositivo emissor do sinal e uma antena no dispositivo receptor. Diante disso, inevitavelmente as antenas, também têm sido estudadas e aprimoradas devido aos seus diversos tipos de fabricação e diversos campos de aplicação. Nesse contexto, as antenas de microfita surgem como opções bastante viáveis para algumas aplicações específicas que se adequam às vantagens oferecidas. Tais aplicações consistem em situações em que são requeridas antenas de baixo custo, tamanho físico reduzido, pouco peso e facilidade de instalação, por exemplo. Entretanto, esse tipo de antena apresenta algumas características que limitam sua aplicação em alguns casos, como a largura de banda, que é considerada estreita em relação a outros tipos de antenas, o baixo ganho, baixa eficiência e pouca potência. Um componente fundamental das antenas de microfita é o patch, que pode possuir diversas configurações (retangular, circular, elíptica, entre outras), também estão presentes nessas antenas um meio de alimentação, um casador de impedância, um plano de terra, além do substrato dielétrico, que é um componente importante dessas antenas, cuja permissividade relativa geralmente se encontra entre 2,2 e 12. Além disso, de acordo com estudos científicos, a eficiência e a largura de banda das antenas de microfita são proporcionais à espessura do substrato e a uma baixa constante dielétrica, dentro da faixa citada anteriormente. Por outro lado, antenas menos espessas e com alta permissividade são requeridas para aplicações em microondas por emitirem uma radiação reduzida e serem mais compactas. Nesse âmbito, o presente estudo visou a análise da ferrita de níquel e zinco como material de composição do substrato de uma antena de microfita com patch circular a fim de se analisar o desempenho e mensurar seus parâmetros por meio de simulações computacionais no softwares Ansoft HFSS ®, através dele pôde se obter estimativas de parâmetros indicativos do desempenho da antena como o ganho, diagrama de radiação e frequência de ressonância, apontando resultados satisfatórios indicativos da viabilidade de utilização desse material como substrato de antenas de microfita.

• Palavras-chave
• Antenas de microfita, comunicação wireless, microondas, ferrita de níquel e zinco
• Área Temática
• Engenharias

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