Antenas impressas de micro-ondas para aplicações de banda super larga.

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Rezende, Stéfano Albino Vilela
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Antenas impressas; Banda larga; Cardioid; Cardioide; Fractais; Fractals; Microwave; Printed antennas; Tecnologia de micro-ondas; Wideband
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-06052025-085819/

Este trabalho aborda o desenvolvimento de antenas impressas de micro-ondas com banda larga de operação, projetadas para atender a especificações de sistemas modernos de comunicação sem fio. A teoria de antenas de microfita, juntamente com a busca por novas geometrias de radiadores para antenas impressas, resultou na proposição de três antenas originais, sendo: (1) antena monopolo com em formato cardioide; (2) uma antena Bow-Tie auto complementar usando radiadores gerados pelo fractal Ilha de Koch; e (3) antena monopolo com radiador com geometria fractal Triângulo de Sierpinski e curva de Koch aplicada ao plano terra. O processo de desenvolvimento das antenas propostas incluiu a seleção de equações para projeto das dimensões iniciais dos radiadores. Na sequência realizou-se análises paramétricas das antenas empregando simulação eletromagnética, cujos resultados foram então usados para definir as dimensões otimizadas das antenas considerando as bandas de operação especificadas para elas. Os resultados das análises paramétricas indicaram adicionalmente a presença de múltiplas de bandas de operação em duas das antenas propostas, e permitiram investigar como essas bandas se relacionam com as dimensões das antenas. Após a construção de protótipos, foram realizadas medições do coeficiente de reflexão e dos diagramas de radiação dos três modelos de antena propostos. Os dados experimentais foram gerados em câmara semi-anecoica por meio de medidas em campo distante. Os resultados simulados e experimentais apresentaram boa concordância entre si, validando o procedimento de projeto utilizado. A Antena Monopolo Cardioide Impressa demonstrou experimentalmente banda de operação de 2,94 a 26,5 GHz com coeficiente de reflexão de entrada menor que -8,6 dB. A Antena Bow-tie Auto-complemetar Ilha de Koch apresentou banda de operação de 3,25 a 9 GHz com coeficiente de reflexão menor que -8,4 dB. Foram projetadas duas versões da Antena Monopolo Triângulo De Sierpinski com Fractal de Koch no Plano Terra, sendo as bandas de impedância das versões da antena de 7,25 a 9,5 GHz e de 5 a 9,3 GHz com coeficientes de reflexão menor que -10 dB. As antenas desenvolvidas neste trabalho atendem de forma satisfatória às necessidades dos sistemas UWB e de outros sistemas de comunicação sem fio, podem ser adaptadas para atuar como antenas retificadoras para coleta de energia de RF, sendo uma contribuição ao campo de antenas impressas de micro-ondas.