Projeto de absorvedores de micro-ondas integrados com superfícies seletivas em frequência

Considering the fact that, the use of wireless communication systems has grown too fast, investigations concerning absorbers of electromagnetic waves has called closer attention of researchers. It is applicable from indoor systems to military applications. Paralleling with this growth, some extremely relevant investigations through Frequency Selective Surfaces (FSS) allows its filter property to be applicable in several systems, for example: reflector antennas, band-pass radomes, and absorbers, which are the main objective of this work. Therefore, the main goal of this work concerns to design micro-waves absorbers through FSS. Thus, the methodology consists basically in two steps: the first step concerns a theoretical and numerical analysis of the structures involved in the process of absorption, the second step, the analysis of the cascaded structures. In order to carry out the analysis, the Equivalent Circuit Method will be used. This method provides characteristics of transmission from the structure, for a plane wave incidence and it requires an extremely limited computing resource in relation if compared to full wave analyses method. Hence, it is useful to allow fast predictions of the development of the structures. Furthermore, a spreading matrix will be used in order to cascade the conductive FSS and the resistive FSS achieving absorption characteristics in the designed band. The experimental results used for the analysis are found in the literature due to the difficulty of building soon, given that it is not a simple construction technique. To conclude, a mathematical development through the Equivalent Circuit Method of a FSS modeling with cross-dipole geometry and a resistive FSS will be presented, as well as the cascading involving the two structures. The same setting is used with a square loop geometry. Besides it, the next steps will be discussed in the conclusion.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Com o rápido crescimento dos sistemas de comunicações sem fio, estudos envolvendo absorvedores de ondas eletromagnéticas tem despertado grande atenção pelos pesquisadores. Suas aplicações vão desde sistemas indoor até aplicações militares. Em paralelo a esse crescimento, os estudos crescentes em superfícies seletivas em frequência (FSS) permitem que suas propriedades de filtragem sejam aplicáveis em diversos sistemas, como em antenas refletoras, em radomes passa-faixa e em absorvedores, que será o foco deste trabalho. Este trabalho tem como objetivo projetar absorvedores de micro-ondas usando FSS. A metodologia consiste basicamente em duas etapas: na primeira fase, uma análise teórica e numérica das estruturas isoladas envolvidas no processo de absorção e, na segunda fase, a análise das estruturas em cascata. Para a análise será utilizado o Método dos Circuitos Equivalentes que prevê características de transmissão da estrutura para uma onda plana com incidência normal e requer recursos computacionais muito limitados quando comparado aos métodos de análise de onda completa e, portanto, é útil para predizer com rapidez o desempenho das estruturas. Também será usada a Matriz de Espalhamento para modelar numericamente o cascateamento das FSS condutiva e resistiva obtendo propriedades de absorção na faixa projetada. Os resultados experimentais usados para a análise são encontrados na literatura devido à dificuldade de construir em pouco tempo, tendo em vista que não é uma técnica de construção simples. Será apresentado o desenvolvimento matemático, pelo Método dos Circuitos Equivalentes, da modelagem de uma FSS com geometria do tipo dipolo cruzado e uma FSS resistiva como também o cascateamento entre as duas estruturas. A mesma configuração será utilizada com uma geometria espira quadrada. Melhoramentos serão discutidos na conclusão.