Análise teórica e experimental de superfícies seletivas de freqüência e suas aplicações em antenas planares

This work presents a theoretical and numerical analysis of structures using frequency selective surfaces applied on patch antennas. The FDTD method is used to determine the time domain reflected fields. Applications of frequency selective surfaces and patch antennas cover a wide area of telecommunications, especially mobile communications, filters and WB antennas. scattering parameters are obteained from Fourier Transformer of transmited and reflected fields in time domain. The PML are used as absorbing boundary condition, allowing the determination of the fields with a small interference of reflections from discretized limit space. Rectangular patches are considered on dielectric layer and fed by microstrip line. Frequency selective surfaces with periodic and quasi-periodic structures are analyzed on both sides of antenna. A literature review of the use of frequency selective surfaces in patch antennas are also performed. Numerical results are also compared with measured results for return loss of analyzed structures. It is also presented suggestions of continuity to this work

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Este trabalho apresenta uma análise teórica e numérica de estruturas que utilizam superfícies seletivas de frequência aplicadas a antenas do tipo patch. Para isso, é utilizado o método das diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) visando determinar os campos refletidos a partir de uma onda plana incidente no domínio do tempo. As aplicações das superfícies seletivas de freqüência e antenas patch abrangem uma grande área das Telecomunicações, principalmente em comunicações móveis e vão desde filtros até as antenas banda larga. Especificamente, a análise usa os campos transmitidos e refletidos obtidos no domínio do tempo, em conjunto com transformada de Fourier permitindo a obtenção dos parâmetros de transmissão da antena. A condição de contorno absorvedora utilizada foi a de camada perfeitamente casada (PML), permitindo a determinação numérica dos campos com uma quantidade menor de interferências provenientes de reflexões nos limites do espaço discretizado. São considerados patches retangulares condutores sobre uma camada dielétrica e alimentados por linha de microfita. Foram analisadas superfícies seletivas de frequência periódicas e quase periódicas tanto no plano de terra quanto no plano do próprio patch. É realizada uma revisão bibliográfica a respeito da utilização de superfícies seletivas de frequência em antenas patch. Também são comparados resultados numéricos e medidos para a perda de retorno das estruturas analisadas. São apresentadas, ainda, sugestões de continuidade para este trabalho