Projeto de uma antena para controlo wireless de um robot

A comunicação e transmissão de informação sem fios tornou - se uma realidade cada vez mais utilizada pelas sociedades contemporâneas. A nível profissional, as forças armadas de cada país acharam conveniente modernizar os seus meios, por forma a aumentar a eficiência e a segurança em determinadas tarefas. Nesse sentido, o Exército português adquiriu um robot (ROVIM) cuja função é desempenhar ações de reconhecimento e vigilância de modo a obter informações de forma segura. O objetivo desta dissertação é dimensionar e construir uma antena para controlo wireless do robot (ROVIM). As especificações técnicas desta antena requerem dois modos de operação, um com uma largura de feixe larga e outro com uma largura de feixe estreita. Para alcançar esses objetivos dimensionou-se e construiu-se duas antenas. Na dissertação são construídas duas antenas, a primeira é uma antena Yagi – Uda convencional e a segunda é uma antena com uma estrutura nova que permite a regulação do ganho e da largura de feixe a -3 dB. A primeira antena será o modelo base da segunda antena, que apresenta a inovação do controlo das caraterísticas de radiação. Esse controlo é possível através da introdução de díodos e do respetivo circuito de polarização na estrutura da antena. Inicialmente, as antenas foram dimensionadas e simuladas recorrendo ao programa de simulação CST MWS, de modo a operarem na banda dos 2,4 GHz. Após a construção das antenas, as caraterísticas de radiação foram medidas recorrendo à câmara anecoica e ao network analyzer, permitindo assim a comparação dos resultados medidos com os simulados.

Communication and wireless transmission of information has become a reality and it is increasingly used by contemporary societies. At a professional level, the military forces have searched recently an upgrade of its means of operation, in order to increase efficiency and safety in certain tasks. In this sense, the Portuguese army acquired recently a robot (ROVIM) whose function is to perform reconnaissance and surveillance actions. The objective of this dissertation is to design and build an antenna for wireless control of this robot (ROVIM). The technical specifications of this antenna required that two modes of operation could be used. One with a larger beamwidth and another with a narrower beamwidth. In order to fulfill these objectives we have designed and built two antennas, the first antenna is an conventional Yagi - Uda antenna and the second one is an antenna with a novel structure that allows the adjustment of gain and beamwidth at -3 dB. The first antenna will be the base model for the second antenna, which presents the innovative features of the control of radiation characteristics. This control is possible through the introduction of diodes and the respective bias circuit in the antenna structure. Initially, the antennas were designed and simulated using the simulation program CST MWS to operate in the 2.4 GHz band. After construction of the antennas, the radiation characteristics were measured using the anechoic chamber and the network analyzer, and thus allowing the comparison of measured with simulated results.