Estudo do efeito de substratos metamateriais em parâmetros de antenas de microfita

Microstrip antennas are subject matter in several research fields due to its numerous advantages. The discovery, at 1999, of a new class of materials called metamaterials - usually composed of metallic elements immersed in a dielectric medium, have attracted the attention of the scientific community, due to its electromagnetic properties, especially the ability to use in planar structures, such as microstrip, without interfering with their traditional geometry. The aim of this paper is to analyze the effects of one and bidimensional metamaterial substrates in microstrip antennas, with different configurations of resonance rings, SRR, in the dielectric layer. Fractal geometry is applied to these rings, in seeking to verify a multiband behavior and to reduce the resonance frequency of the antennas. The results are then given by commercial software Ansoft HFSS, used for precise analysis of the electromagnetic behavior of antennas by Finite Element Method (FEM). To reach it, this essay will first perform a literature study on fractal geometry and its generative process. This paper also presents an analysis of microstrip antennas, with emphasis on addressing different types of substrates as part of its electric and magnetic anisotropic behavior. It s performed too an approach on metamaterials and their unique properties

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

As antenas de microfita são objeto de estudo em diversos campos de pesquisa devido a suas inúmeras vantagens. A obtenção, em 1999, de uma nova classe de materiais, chamados metamateriais - normalmente compostos por elementos metálicos imersos em um meio dielétrico, tem atraído a atenção da comunidade científica, graças às suas propriedades eletromagnéticas e, principalmente, pela capacidade de utilização em estruturas planares, tais como a microfita, sem interferir em sua geometria tradicional. O objetivo desse trabalho é analisar os efeitos do uso de substratos metamateriais uni e bidimensionais em antenas de microfita, com diferentes configurações de anéis de ressonância - SRR - na camada dielétrica. A geometria fractal é aplicada a esses anéis, na busca de se verificar um comportamento multibanda e de se reduzir a frequência de ressonância das antenas. Os resultados são, então, obtidos com o software comercial Ansoft HFSS, usado para a análise do comportamento eletromagnético das antenas, por meio do Método dos Elementos Finitos (FEM). Para tanto, nessa dissertação, é previamente realizado um estudo bibliográfico sobre a geometria fractal e seu processo gerador. Este trabalho apresenta também uma análise sobre as antenas de microfita, com ênfase à abordagem de diferentes tipos de substratos, evidenciando seu comportamento anisotrópico elétrico e magnético. É realizada, ainda, uma abordagem sobre os metamateriais e suas propriedades singulares