ARRANJO DE ANTENAS PATCH DE MICROFITA UTILIZANDO O FRACTAL DE KOCH TRIANGULAR DE PRIMEIRA ITERAÇÃO COM APLICAÇÕES SEM SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO SEM FIO - Atena EditoraAtena Editora

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ARRANJO DE ANTENAS PATCH DE MICROFITA UTILIZANDO O FRACTAL DE KOCH TRIANGULAR DE PRIMEIRA ITERAÇÃO COM APLICAÇÕES SEM SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO SEM FIO

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Nos últimos anos, a demanda por sistemas de comunicação móveis com bom desempenho e perfil compacto tem impulsionado pesquisas no campo do eletromagnetismo aplicado. As antenas de microfita se destacam como soluções promissoras por apresentarem vantagens como dimensões reduzidas, baixo custo de fabricação, adaptação a superfícies curvas/onduladas e operação em várias faixas de frequência (faixa das micro-ondas). Essas antenas são capazes de transmitir e receber sinais eletromagnéticos com diferentes larguras de banda, mas uma de suas limitações é o baixo ganho, o que compromete aplicações que exigem largura de banda mínima, como as que operam em 83,5 MHz. Para superar essa deficiência, diversas técnicas de projeto e alimentação são adotadas. Entre elas, destacam-se: o uso de geometria fractal para ampliar a largura de banda e obter múltiplas ressonâncias; a utilização de substratos cerâmicos de alta permissividade elétrica; a alimentação via guia de onda coplanar; e a incorporação de estruturas com plano terra do tipo Electromagnetic Band Gap (EBG). Essas abordagens permitem direcionar as antenas para diferentes faixas de frequência com base em simulações prévias. Nesse contexto, o projeto de pesquisa propõe um estudo numérico e experimental de um arranjo de antenas de microfita baseado na geometria fractal de Koch de primeira iteração. Essa estrutura possibilita maior ganho e melhor direcionamento do feixe de radiação, além de contribuir para a miniaturização do arranjo proposto. Tais características tornam o projeto especialmente atrativo para aplicações em comunicações sem fio, ampliando seu potencial de uso em tecnologias móveis.
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ARRANJO DE ANTENAS PATCH DE MICROFITA UTILIZANDO O FRACTAL DE KOCH TRIANGULAR DE PRIMEIRA ITERAÇÃO COM APLICAÇÕES SEM SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO SEM FIO

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.434112608042

  • Palavras-chave: Arranjo de Antenas de Microfita, Comunicação sem Fio, Fractal de Koch.

  • Keywords: Microstrip Antenna Array, Wireless Communication, Koch Fractal.

  • Abstract: In recent years, the demand for high-performance, compact mobile communication systems has driven research in the field of applied electromagnetism. Microstrip antennas stand out as promising solutions due to advantages such as reduced dimensions, low manufacturing cost, adaptability to curved/corrugated surfaces, and operation in various frequency bands (microwave range). These antennas are capable of transmitting and receiving electromagnetic signals with different bandwidths, but one of their limitations is low gain, which compromises applications requiring minimum bandwidth, such as those operating at 83.5 MHz. To overcome this deficiency, several design and power supply techniques are adopted. Among them, the following stand out: the use of fractal geometry to expand the bandwidth and obtain multiple resonances; the use of high electrical permittivity ceramic substrates; power supply via coplanar waveguide; and the incorporation of Electromagnetic Band Gap (EBG) type ground plane structures. These approaches allow antennas to be directed to different frequency bands based on previous simulations. In this context, the research project proposes a numerical and experimental study of a microstrip antenna array based on the first-iteration Koch fractal geometry. This structure allows for higher gain and better beam directionality, in addition to contributing to the miniaturization of the proposed array. These characteristics make the design particularly attractive for applications in wireless communications, expanding its potential use in mobile technologies.

  • Elder Eldervitch Carneiro de Oliveira
  • Daniel Felix da Silva
  • Pedro Carlos de Assis Júnior
  • Tales Augusto Carvalho de Barros
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