PROJETO DE UMA ANTENA PATCH PLANAR UTILIZANDO A SUPER FÓRMULA DE GIELIS
Com o advento das tecnologias de comunicação sem fio (tecnologias 3G à 5G), buscam-se soluções técnicas que atendam aos mais variados requisitos para aplicações práticas, tais como: serviços militares, aplicações médicas, telecomunicações, aplicações pessoais, etc. Para que isso seja possível se faz necessário à busca por dispositivos que atendam determinados requisitos, sem perda de desempenho e com um custo relativamente acessível. Nesse contexto devido às inúmeras características atrativas das antenas de microfita aliado a utilização de equações polares é possível conseguir diversas geometrias que atendam a diferentes requisitos de aplicações em comunicação sem fio, permitindo assim uma grande flexibilidade nos projetos de antenas patches para a faixa de frequência das micro-ondas. Outro grande atrativo dessa tecnologia de antenas planares está relacionada à grande variedade de projetos e aplicações que as mesmas são capazes de oferecer, com isso, as pesquisas relacionadas ao campo do eletromagnetismo aplicado vem crescendo com projetos de antenas, fazendo uso além da geometria euclidiana, geometria fractal e mais recentemente de equações polares para projetos bioinspirados.
Esse artigo consiste no projeto e análise por meio de uma caracterização numérica de uma antena patch planar em tecnologia de microfita utilizando a super fórmula de Gielis, fazendo uso direto de equações polares que geram a curva matemática (curva em formato de travesseiro – “Pillow”) que será o elemento irradiante da antena. A estrutura será excitada pela técnica de probe coaxial e o projeto da antena é para a frequência de 2,44 GHz (banda ISM - industrial, scientific and medical). O projeto ainda será suportado pelo software Ansys DesignerTM, que implementa o método dos momentos e terá seus diversos parâmetros de espalhamento analisados, dentre os quais se destacam: a perda de retorno (RL), diagrama de radiação (3D), impedância de entrada, coeficiente de onda estacionária (VSWR) e sua largura de banda (BW).
PROJETO DE UMA ANTENA PATCH PLANAR UTILIZANDO A SUPER FÓRMULA DE GIELIS
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DOI: 10.22533/at.ed.6712002078
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Palavras-chave: Antenas de microfita; Equação Polar; Super fórmula de Gielis; Comunicação sem Fio.
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Keywords: Microstrip antenna; Polar Equation; Gielis’ super formula; Wireless comunication..
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Abstract:
With the advent of wireless communication technologies (3G to 5G technologies), technical solutions are being sought that meet the most varied requirements for practical applications, such as: military services, medical applications, telecommunications, personal applications, etc. For this to be possible, it is necessary to search for devices that meet certain requirements, without loss of performance and at a relatively affordable cost.
In this context, due to the countless attractive characteristics of the microwaves, combined with the use of polar equations, it is possible to achieve different geometries that meet different requirements of wireless communication applications, thus allowing great flexibility in the design of patches antennas for the frequency range of microwave. Another great attraction of this planar antenna technology is related to the wide variety of designs and applications that they are capable of offering, with this, research related to the field of applied electromagnetism has been growing with antenna designs, making use in addition to Euclidean geometry, fractal geometry and, more recently, polar equations for bioinspired projects.
This article consists of the design and analysis by means of a numerical characterization of a planar patch antenna in microstrip antenna technology using the Gielis super formula, making direct use of polar equations that generate the mathematical curve (pillow-shaped curve) that will be the radiating element of the antenna. The structure will be excited by the coaxial probe technique and the antenna design is for the 2.44 GHz frequency (ISM band - industrial, scientific and medical). The project will also be supported by the Ansys DesignerTM software, which implements the method of moments and will have its various scattering parameters analyzed, among which the following stand out: return loss (S11), radiation diagram (3D), input impedance, voltage standing wave coefficient (VSWR) and its bandwidth (BW).
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Número de páginas: 15
- Pedro Carlos de Assis Júnior
- Elder Eldervitch Carneiro de Oliveira
