Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Darweesh, Nawar [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/317028
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo técnico voltado ao projeto e ao desenvolvimento de arranjos de antenas microfita retangulares alimentadas em série para operação em ondas milimétricas. Foram projetados e otimizados arranjos em série compostos por dois, quatro e oito elementos. A adaptação de impedância dos arranjos foi realizada por meio de um transformador de um quarto de comprimento de onda. Análises paramétricas foram conduzidas variando-se as larguras da linha de transmissão e do transformador, com o objetivo de alcançar desempenho de banda larga.A resposta de banda larga desejada foi obtida apenas quando a arquitetura em série incorporou oito elementos ressonantes. Dois arranjos foram projetados para operar nas faixas de 60 GHz e 79 GHz, amplamente empregadas em sistemas de radar automotivo.Na segunda etapa do estudo, técnicas de otimização foram aplicadas com o objetivo de reduzir os níveis de lóbulos laterais do diagrama de ganho do arranjo. No Capítulo~\ref{chap:linear_arrays}, é apresentado um estudo sobre técnicas de síntese de arranjos não uniformes. Diversos métodos de atenuação de amplitude são discutidos e posteriormente aplicados ao projeto de arranjos lineares não uniformes. Entre os métodos avaliados, a distribuição de amplitude Dolph–Chebyshev proporcionou o comportamento mais adequado entre largura do lóbulo principal e supressão no nível dos lóbulos laterais.Por fim, a antena foi fabricada utilizando a tecnologia emergente Millimetric-Nanowire-Membrane (MnM), que emprega alumina nanoporosa preenchida com cobre para implementar interconexões verticais entre as camadas do dispositivo. Medições experimentais foram realizadas, e os resultados demonstraram boa concordância com os dados simulados.
id UNSP_4c8f5e8a8916fc0354f628b128e16eb9
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/317028
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applicationsArranjo banda larga de antenas retangulares de microfita alimentadas em série com baixo nível de lóbulo lateral para aplicações de ondas milimétricasOndas milimetricasAntenas (Eletronica)NanofiosEste trabalho apresenta um estudo técnico voltado ao projeto e ao desenvolvimento de arranjos de antenas microfita retangulares alimentadas em série para operação em ondas milimétricas. Foram projetados e otimizados arranjos em série compostos por dois, quatro e oito elementos. A adaptação de impedância dos arranjos foi realizada por meio de um transformador de um quarto de comprimento de onda. Análises paramétricas foram conduzidas variando-se as larguras da linha de transmissão e do transformador, com o objetivo de alcançar desempenho de banda larga.A resposta de banda larga desejada foi obtida apenas quando a arquitetura em série incorporou oito elementos ressonantes. Dois arranjos foram projetados para operar nas faixas de 60 GHz e 79 GHz, amplamente empregadas em sistemas de radar automotivo.Na segunda etapa do estudo, técnicas de otimização foram aplicadas com o objetivo de reduzir os níveis de lóbulos laterais do diagrama de ganho do arranjo. No Capítulo~\ref{chap:linear_arrays}, é apresentado um estudo sobre técnicas de síntese de arranjos não uniformes. Diversos métodos de atenuação de amplitude são discutidos e posteriormente aplicados ao projeto de arranjos lineares não uniformes. Entre os métodos avaliados, a distribuição de amplitude Dolph–Chebyshev proporcionou o comportamento mais adequado entre largura do lóbulo principal e supressão no nível dos lóbulos laterais.Por fim, a antena foi fabricada utilizando a tecnologia emergente Millimetric-Nanowire-Membrane (MnM), que emprega alumina nanoporosa preenchida com cobre para implementar interconexões verticais entre as camadas do dispositivo. Medições experimentais foram realizadas, e os resultados demonstraram boa concordância com os dados simulados.This work presents a technical study focused on the design and development of series-fed rectangular microstrip antenna arrays for mmWave operation. Series antenna arrays consisting of two, four, and eight elements were designed and optimized. The arrays were impedance-matched using a quarter-wave transformer. Parametric analyses were conducted by varying the widths of transmission line and the transformer to achieve broadband performance. The desired wideband response was obtained only when the series architecture incorporated eight radiating elements. Two arrays were designed to operate in the 60~GHz and 79~GHz bands, which are widely employed in automotive radar systems. In the second phase of the study, optimization techniques were applied to reduce the side-lobe levels of the array gain pattern. In Chapter 2, a study on non-uniform array synthesis techniques is presented. Various amplitude tapering methods are discussed and subsequently applied in the design of non-uniform linear arrays. Among the evaluated methods, the Dolph–Chebyshev amplitude distribution provided the most suitable trade-off between main-lobe width and side-lobe suppression.Finally, the antenna was fabricated using the emerging Millimetric-Nanowire-Membrane (MnM) technology, which employs nanoporous alumina filled with copper to implement vertical interconnects between device layers. Experimental measurements were performed and the results demonstrated good agreement with the simulated data.Não recebi financiamentoUniversidade Estadual Paulista (Unesp)Penchel, Rafael Abrantes [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Santos, Renan Alves dosGarde, Ivan Aritz Aldaya [UNESP]Rehder, Gustavo PamplonaDarweesh, Nawar [UNESP]2025-12-12T19:38:22Z2025-10-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfDARWEESH, N. Y. Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications. 2025. 113 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", São João da Boa Vista, 2025.https://hdl.handle.net/11449/31702833004170002P221087547151230770009-0005-4093-2640enghttp://hdl.handle.net/11449/238393info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2026-01-17T05:01:36Zoai:repositorio.unesp.br:11449/317028Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462026-01-17T05:01:36Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications
Arranjo banda larga de antenas retangulares de microfita alimentadas em série com baixo nível de lóbulo lateral para aplicações de ondas milimétricas
title Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications
spellingShingle Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications
Darweesh, Nawar [UNESP]
Ondas milimetricas
Antenas (Eletronica)
Nanofios
title_short Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications
title_full Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications
title_fullStr Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications
title_full_unstemmed Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications
title_sort Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications
author Darweesh, Nawar [UNESP]
author_facet Darweesh, Nawar [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Penchel, Rafael Abrantes [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Santos, Renan Alves dos
Garde, Ivan Aritz Aldaya [UNESP]
Rehder, Gustavo Pamplona
dc.contributor.author.fl_str_mv Darweesh, Nawar [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Ondas milimetricas
Antenas (Eletronica)
Nanofios
topic Ondas milimetricas
Antenas (Eletronica)
Nanofios
description Este trabalho apresenta um estudo técnico voltado ao projeto e ao desenvolvimento de arranjos de antenas microfita retangulares alimentadas em série para operação em ondas milimétricas. Foram projetados e otimizados arranjos em série compostos por dois, quatro e oito elementos. A adaptação de impedância dos arranjos foi realizada por meio de um transformador de um quarto de comprimento de onda. Análises paramétricas foram conduzidas variando-se as larguras da linha de transmissão e do transformador, com o objetivo de alcançar desempenho de banda larga.A resposta de banda larga desejada foi obtida apenas quando a arquitetura em série incorporou oito elementos ressonantes. Dois arranjos foram projetados para operar nas faixas de 60 GHz e 79 GHz, amplamente empregadas em sistemas de radar automotivo.Na segunda etapa do estudo, técnicas de otimização foram aplicadas com o objetivo de reduzir os níveis de lóbulos laterais do diagrama de ganho do arranjo. No Capítulo~\ref{chap:linear_arrays}, é apresentado um estudo sobre técnicas de síntese de arranjos não uniformes. Diversos métodos de atenuação de amplitude são discutidos e posteriormente aplicados ao projeto de arranjos lineares não uniformes. Entre os métodos avaliados, a distribuição de amplitude Dolph–Chebyshev proporcionou o comportamento mais adequado entre largura do lóbulo principal e supressão no nível dos lóbulos laterais.Por fim, a antena foi fabricada utilizando a tecnologia emergente Millimetric-Nanowire-Membrane (MnM), que emprega alumina nanoporosa preenchida com cobre para implementar interconexões verticais entre as camadas do dispositivo. Medições experimentais foram realizadas, e os resultados demonstraram boa concordância com os dados simulados.
publishDate 2025
dc.date.none.fl_str_mv 2025-12-12T19:38:22Z
2025-10-31
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv DARWEESH, N. Y. Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications. 2025. 113 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", São João da Boa Vista, 2025.
https://hdl.handle.net/11449/317028
33004170002P2
2108754715123077
0009-0005-4093-2640
identifier_str_mv DARWEESH, N. Y. Wideband series-fed microstrip array antenna with low side-lobe level for millimeter-wave applications. 2025. 113 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", São João da Boa Vista, 2025.
33004170002P2
2108754715123077
0009-0005-4093-2640
url https://hdl.handle.net/11449/317028
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/238393
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1854955060545454080