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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Análise paramétrica de antenas log-periódicas lineares e com fractal de Koch
Autor(es): Rodrigues, Arielly
Primeiro Orientador: Heckler, Marcos Vinício Thomas
Resumo: Este trabalho utiliza a técnica de fractal de Koch para miniaturizar antenas log-periódicas lineares banda larga que contemplam as frequências de WLAN (2,4 GHz) e WiMAX (5,8 GHz). Assim, o principal objetivo é reduzir as dimensões físicas totais da antena log-periódica convencional (com dipolos lineares) mantendo-se aproximadamente o mesmo desempenho eletromagnético. Inicialmente, foi necessário projetar a antena log-periódica linear banda larga no software de simulações eletromagnéticas Ansys HFSS. Nesta etapa, foi realizado um estudo do posicionamento do cabo coaxial na linha de alimentação da antena. Verificou-se que a transição entre o cabo coaxial de alimentação e a antena é bastante crítica para obtenção de bons resultados, especialmente na porção mais alta da faixa de operação. Na segunda etapa do trabalho, um estudo foi realizado para verificar a viabilidade de obtenção de uma estrutura dupla-faixa a partir da antena log-periódica convencional. Para este fim, escolheu-se um dipolo para ser retirado da estrutura. Com o objetivo de reduzir as dimensões da antena log-periódica original, diversas técnicas fractais presentes na literatura foram estudadas, sendo que o fractal de Koch foi o escolhido por apresentar maior conformidade para a redução estrutural da antena. Inicialmente, as duas primeiras iterações de fractal foram aplicados à antena. A cada aumento da iteração da estrutura fractal, obteve-se redução das dimensões globais da antena, mantendo-se aproximadamente o desempenho eletromagnético em termos de atuação em banda larga. Uma antena log-periódica com fractal de Koch de primeira ordem foi projetada e caracterizada experimentalmente. Todas as antenas apresentadas neste trabalho foram fabricadas e medidas com a infraestrutura disponível no Laboratório de Eletromagnetismo, Micro-Ondas e Antenas (LEMA) da UNIPAMPA, além de validar os resultados simulados. Por fim, uma seção do trabalho é destinada para a descrição das simulações realizadas e para o processo de construção e medição dos protótipos, além da síntese das principais dificuldades encontradas durante o desenvolvimento deste trabalho.
Abstract: In this work, the Koch fractal is used to reduce the overall size of printed log-periodic antennas that operate in both WLAN (2.4 GHz) and WiMAX (5.8 GHz) frequency bands. The main goal is to develop an antenna reduced in size whilst keeping nearly the same electromagnetic properties of conventional log-periodic antennas. The first step in this development was the design of a printed log-periodic antenna by modelling the structure in the electromagnetic simulation Ansys HFSS. A detailed study about the transition between the coaxial cable used to feed the antenna and the printed structure has been carried out. The investigations showed that this is a critical issue of the antenna design, especially concerning the higher part of the operation band. The second part of the present work was the development of a dual-band antenna based on the log-periodic topology. This has been achieved by removing one dipole and by making small geometrical changes in the antenna developed in the first part. In order to reduce the overall antenna dimensions, fractal geometries have been studied. Among the analyzed cases, the Koch fractal has been chosen due to the ease of implementation. The two first iterations have been applied to the conventional log-periodic antenna. By increasing the order of the Koch fractal, the global antenna dimensions could be reduced whilst keeping nearly the same electromagnetic properties. A prototype with the first iteration has been designed and modelled in ANSYS HFSS. All the desinged antennas have been fabricated and measured in the Laboratório of Electromagnetics, Microwaves and Antennas (LEMA) of UNIPAMPA, so as to allow validating the simulation results. The main challenges faced during the fabrication of the prototypes are also described at the end of this document.
Palavras-chave: Engenharia de telecomunicação
Antenas log-periódicas
Miniaturização de antenas
Fractal de Koch
Telecommunication Engineering
Log-periodic antennas
Antenna miniaturization
Koch fractal
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Alegrete
Citação: RODRIGUES, Arielly. Análise paramétrica de antenas log-periódicas lineares e com fractal de Koch. 88p. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Telecomunicações) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2017.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/2164
Data do documento: 29-Nov-2017
Aparece nas coleções:Engenharia de Telecomunicações

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