Uma nova proposta de antena planar multibanda para comunicações móveis

The great interest observed in wireless communication systems has required the development of new configurations of microstrip antennas, because they are easily built and integrated to other microwave circuit components, which is suitable for the construction and development of planar antenna arrays and microwave integrated circuits. This work presents a new configuration of tapered microstrip antenna, which is obtained by impressing U-slots on the conducting patch combined with a transmission line matching circuit that uses an inset length. It is shown that the use of U-slots in the microstrip antenna conducting patch excites new resonating modes, that gives a multiband characteristic for the slotted microstrip antenna, that is suitable for applications in communication systems that operates several frequencies simultaneously. Up to this date, the works reported in the literature deals with the use of Uslotted microstrip rectangular antennas fed by a coaxial probe. The properties of a linear array of microstrip patch tapered antennas are also investigated. The main parameters of the U slotted tapered microstrip antennas are investigated for different sizes and locations of the slots impressed on the conducting patch. The analysis of the proposed antenna is performed by using the resonant cavity and equivalent transmission line methods, in combination with a parametric study, that is conducted by the use of the Ansoft Designer, a commercial computer aided microwave software well known by its accuracy and efficiency. The mentioned methods are used to evaluate the effect in the antennas parameters, like resonant frequency and return loss, produced by variations of the antenna structural parameters, accomplished separately or simultaneously. An experimental investigation is also developed, that consists of the design, construction and measurement of several U slotted microstrip antenna prototypes. Finally, theoretical and simulated results are presented that are in agreement with the measured ones. These results are related to the resonating modes identification and to the determination of the main characteristics of the investigated antennas, such as resonant frequency, return loss, and radiation pattern

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

A demanda por novos sistemas de comunicações sem fio (wireless communication systems) tem requerido o desenvolvimento de novas configurações de antenas de microfita, pois estas antenas apresentam uma grande facilidade de integração com outros componentes de circuito que facilitam a construção de arranjos planares e de circuitos integrados em freqüências de microondas. Neste trabalho é analisada uma nova configuração de antena de microfita afilada, na qual são introduzidas fendas em U (U-slots), no patch condutor, além de uma reentrância (inset), através de uma seção de linha de microfita, para fins de casamento da impedância de entrada. A introdução de uma ou várias fendas no patch condutor da antena de microfita excita novos modos de ressonância, dando à estrutura fendida uma característica de operação em multibanda, que possibilita a sua utilização em sistemas com freqüências de operações distintas. Os trabalhos publicados com a impressão de fendas em U dizem respeito à utilização de patches retangulares de microfita alimentados por cabo coaxial. Também é investigada a associação de antenas afiladas na composição de arranjos lineares. São examinados e discutidos diversos aspectos relacionados com as dimensões dessa fenda e o seu posicionamento no patch da antena considerada em termos do efeito produzido nas suas principais características de radiação. A análise da antena proposta é efetuada através dos métodos da cavidade ressonante e da linha de transmissão modificados, em combinação com um estudo paramétrico, que é realizado através do software comercial Ansoft Designer. Estes métodos são empregados para avaliar as modificações produzidas nas características eletromagnéticas, como a freqüência de ressonância e a perda de retorno, da antena em resposta às variações introduzidas em alguns dos seus parâmetros estruturais. Além da investigação teórica, é incluída uma parte experimental que consistiu no projeto, construção e medição de vários protótipos configuração de antena considerada. Finalmente, são apresentados resultados teóricos (métodos aproximados) e simulados (Ansoft Designer), que apresentam boa concordância com os das medições efetuadas. Estes resultados consistem principalmente na identificação dos modos de ressonância e na determinação das características principais das antenas consideradas, como a freqüência de ressonância, a perda de retorno e o diagrama de radiação