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PROJETO DE UM ARRANJO LOG-PERIÓDICO DE ANTENAS DE MICROFITA PARA SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO SEM FIO UTILIZANDO A CURVA FRACTAL DE MINKOWSKI NÍVEL 1

As antenas de microfita proporcionam ao pesquisador um leque grande de possibilidades de projeto de antenas e/ou arranjos de antenas planares e superfícies seletivas em frequência, com capacidade de operar em altas frequências, mantendo sua estabilidade e precisão, favorecendo sua construção em grande escala e para as mais diversas aplicabilidades na faixa que frequência das micro-ondas. A proposta desse artigo consiste no projeto de um arranjo de antenas de microfita log-periódico utilizando a curva fractal de Minkowski em sua 1° interação (nível 1), projetada para a frequência de operação de sistemas Wi-Fi em 2,44 GHz (faixa pertencente a banda ISM - industrial, scientific and medical). Todo o estudo teórico foi realizado por intermédio do simulador comercial Ansys DesignerTm.  No arranjo projetado, foi investigado o percentual de redução nas dimensões do protótipo proposto quando comparada com um arranjo com elementos patch retangular funcionando na mesma frequência de operação.  O arranjo proposto foi excitado pela técnica de linha de microfita (segundo o modelo da linha de transmissão - TLM) obedecendo a escala logarítmica e teve seus parâmetros de espalhamento (parâmetros S) analisados em um analisador de rede vetorial por meio de medições experimentais. A linha de alimentação possui uma impedância de 50 Ω e os parâmetros do arranjo medidos foram: a perda de retorno (RL), diagrama de radiação, impedância de entrada, coeficiente de onda estacionária (VSWR) e sua largura de banda (BW).
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PROJETO DE UM ARRANJO LOG-PERIÓDICO DE ANTENAS DE MICROFITA PARA SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO SEM FIO UTILIZANDO A CURVA FRACTAL DE MINKOWSKI NÍVEL 1

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.9782419115

  • Palavras-chave: Arranjo de antenas, Micro-ondas, Comunicação sem fio.

  • Keywords: Antenna Array, Microwave, Wireless Communication.

  • Abstract: Microstrip antennas provide researchers with a wide range of possibilities for designing antennas and/or planar antenna arrays and frequency-selective surfaces, with the capacity to operate at high frequencies while maintaining stability and precision, favoring their construction on a large scale and for the most diverse applications in the microwave frequency range. The proposal of this article consists of the design of a log-periodic microstrip antenna array using the Minkowski fractal curve in its 1st interaction (level 1), designed for the operating frequency of Wi-Fi systems at 2.44 GHz (band belonging to the ISM band - industrial, scientific and medical). The entire theoretical study was carried out using the commercial simulator Ansys DesignerTm. In the designed array, the percentage of reduction in the dimensions of the proposed prototype was investigated when compared to an array with rectangular patch elements operating at the same operating frequency. The proposed array was excited by the microstrip line technique (according to the transmission line model - TLM) obeying the logarithmic scale and had its scattering parameters (S parameters) analyzed in a vector network analyzer through experimental measurements. The feed line has an impedance of 50 Ω and the array parameters measured were: return loss (RL), radiation pattern, input impedance, standing wave coefficient (VSWR) and its bandwidth (BW).

  • Elder Eldervitch Carneiro de Oliveira
  • Pedro Carlos de Assis Júnior
  • Tales Augusto Carvalho de Barros
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