Estudo de arranjos de antenas de microfita com Patch quase-fractal para comunicações sem fio

In this dissertation, are presented two microstrip antennas and two arrays for applications in wireless communication systems multiband. Initially, we studied an antenna and a linear array consisting of two elements identical to the patch antenna isolated. The shape of the patch used in both structures is based on fractal geometry and has multiband behavior. Next a new antenna is analyzed and a new array such as initial structure, but with the truncated ground plane, in order to obtain better bandwidths and return loss. For feeding the structures, we used microstrip transmission line. In the design of planar structures, was used HFSS software for the simulation. Next were built and measures electromagnetic parameters such as input impedance and return loss, using vector network analyzer in the telecommunications laboratory of Federal University of Rio Grande do Norte. The experimental results were compared with the simulated and showed improved return loss for the first array and also appeared a fourth band and increased directivity compared with the isolated antenna. The first two benefits are not commonly found in the literature. For structures with a truncated ground planes, the technique improved impedance matching, bandwidth and return loss when compared to the initial structure with filled ground planes. Moreover, these structures exhibited a better distribution of frequency, facilitating the adjustment of frequencies. Thus, it is expected that the planar structures presented in this study, particularly arrays may be suitable for specific applications in wireless communication systems when frequency multiband and wideband transmission signals are required.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Nesta dissertação, são apresentadas duas antenas de microfita e dois arranjos para aplicações em sistemas de comunicação sem fio multibanda. Inicialmente, foi estudada uma antena e um arranjo linear constituído por dois elementos idênticos ao da antena isolada. A forma de ambas as estruturas baseia-se na geometria fractal e tem comportamento de banda múltipla. Em seguida uma nova antena é analisada e um novo arranjo igual à estrutura inicial, mas com o plano de terra truncado, a fim de obter melhores larguras de banda e perda de retorno. Para alimentar as estruturas foi utilizada linha de transmissão de microfita. No projeto das estruturas planares utilizou-se o software HFSS para a simulação. Em seguida foram construídas e feitas medições dos parâmetros eletromagnéticos como impedância de entrada e perda de retorno, usando o analisador vetorial de redes do laboratório de telecomunicações da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Os resultados experimentais obtidos foram comparados com os simulados e mostraram que o primeiro arranjo melhorou a perda de retorno, fez surgir uma quarta banda de frequência e aumentou a diretividade em relação à antena isolada. Os dois primeiros benefícios não são comumente encontrados na literatura. Quanto às estruturas com planos de terra truncados, a técnica produziu um melhor casamento de impedância e melhor largura de banda e perda de retorno em todas as bandas de frequência com relação às estruturas iniciais com planos de terra cheios. Além disso, estas estruturas apresentaram uma melhor distribuição das bandas ao longo da faixa, o que pode facilitar um ajuste das mesmas para frequências específicas. Deste modo, espera-se que as estruturas planares apresentadas neste trabalho, em especial os arranjos, possam ser adequadas a aplicações específicas em comunicações sem fio, onde multibandas e sinais banda larga de transmissão são exigidos.