Análise de antenas de microfita em rampa com múltiplas camadas dielétricas

The present work deals with the ana1ysis of microstrip patch antennas printed on tapered dielectric substrates. We investigate the influence ofthe substrate height variations on the properties of configurations such as microstrip patch antennas, microstrip patch antennas with overlay and suspendeô microstrip patch antennas. The dielectric substrates can be isotropic or anisotropic ones. This accurate analysis is based on the full-wave formulation. It is carried out initially for the determination of the impedance matrix, through the use of the spectral¬domain immitance approach. We use a model based on a segmentation of the considered line into uniform microstrip line subsections. Normalized phase constants and characteristic impedances are obtained by means of the Galerkin numerical technique. Then, the cascaded combination of the uniform microstrip subsections are analyzed through an interactive procedure. Numerical results are presented for the input reflection coefficient, voltage standing wave ratio, resonant frequency, and radiation pattems ofthe E_plane and H-plane diagrams. It is found that the variations in the substrate height profile produce a great influence on the bandwidth of microstrip antennas. This procedure gives bandwidth improvements without altering considerably the resonant frequency. Furthermore, the tapered microstrip antenna can be used as a lightweight altemative for bandwidth control and to eXtend the use of microstiip antenna technology to a wider variety of applications. Finally, suggestions for the continuity of this work are presented

Este trabalho consiste na análise de antenas de microfita sobre substratos dielétrico sem rampa. O efeito da variação linear na espessura do substrato é investigado nas características de propagação de antenas patch de microfita, antenas de microfita com sobrecamada e antena de microfita sobre substratos dielétricos suspensos em rampa. Os substratos utilizados são constituídos de materiais isotrópicos ou anisotrópicos. É efetuada uma análise rigorosa utilizando o formalismo de onda completa. O método da imitância, no domínio esctral, é empregado para a determinação da matriz impedância. O procedimento de análise consiste em discretizar a estrutura em seções uniformes. As constantes de fase e as impedâncias características são obtidas através da técnica numérica de Galerkin pra cada seção que constitui a estrutura em rampa. Daí, a caracterização dinâmica da combinação em cascata de todas as seções uniformes é determinada através de um processo iterativo. Resultados numéricos são apresentados para o coeficiente de reflexão e para o coeficiente de onda estacionária na entrada da antena, para a freqüência de ressonância e para os diagramas de radiação no plano E e no plano H. Verifica-se que as variações na altura do substrato em rampa afetam a largura da faixa da antena de microfita. Essa estratégia aumenta a largura de banda, sem que haja uma alteração significativa na freqüência de ressonância. Assim, a antena de microfita em rampa pode ser usada em aplicações onde se deseja uma largura de faixa maior, sem que haja uma alteração significativa na freqüência de ressonância. Além disso, a antena de microfita afilada pode ser utilizada como alternativa para controle de largura de banda e para estender o uso da tecnologia de antenas de microfita e suas aplicações. São apresentadas sugestões de continuidade do trabalho