Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/5284| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Sistemas de controle e conformação de diagrama de irradiação para redes de antenas |
| Autor(es): | Silva, Liebert Lemes da |
| Primeiro Orientador: | Heckler, Marcos Vinicio Thomas |
| Resumo: | Este trabalho descreve o projeto e a realização de testes práticos de circuitos defasadores e atenuadores para operação em micro-ondas. O trabalho inicia-se com a exposição do contexto e das principais motivações para sua realização. Em seguida, a revisão bibliográfica sobre topologias de circuitos defasadores é apresentada. No capítulo 3, circuitos atenuadores e deslocadores de fase variáveis com quatro bits de controle são apresentados. Esses dispositivos foram inicialmente projetados considerando-se sua integração a um nanossatélite operando em 2,26 GHz. Duas topologias de atenuadores foram testadas: topologia em T e topologia em Π. O projeto foi realizado a partir da análise dos parâmetros de espalhamento (matriz S) dessas estruturas. Os defasadores foram projetados e implementados em duas configurações: defasadores com linhas de transmissão comutadas, baseada em atraso espacial do sinal propagante, e outra baseada em filtros passivos passa-alta e passa-baixa, que são empregados para sintetizar uma linha de transmissão com circuitos T e Π compostos por elementos LC concentrados. Tanto os atenuadores quanto os defasadores apresentaram desempenho experimental semelhante ao predito teoricamente para a maioria dos estados de controle. O defasador com melhor desempenho foi aquele com geometria baseada em linhas comutadas, uma vez que não foi possível controlar completamente a variabilidade dos parâmetros dos componentes LC discretos na frequência de projeto. Por fim, foi considerada uma rede linear de antenas para aplicações em redes sem fio. Para permitir que o feixe principal dessa rede pudesse ser deslocado eletronicamente com simultâneo controle do nível dos lóbulos secundários, o circuito defasador baseado em linhas de transmissão comutada foi otimizado para operação em 2,4 GHz. Para estimar o desempenho dessa rede de antenas sob diversas condições de beamforming, uma heurística baseada em colônia de vaga-lumes foi codificada na forma de um programa de computador. Essa ferramenta foi utilizada para demonstrar que é possível deslocar o feixe principal em uma região angular superior a 50◦ mantendo-se, simultaneamente, o nível dos lóbulos secundários 20 dB abaixo do nível do feixe principal. |
| Abstract: | This work describes the design and test of phase-shifters and attenuator to operate in the microwaves range. The document starts with the presentation of the main motivations for this work. Then, the results of a literature survey about phase-shifter topologies is presented. In chapter 3, attenuators and phase-shifters with four-bit control signals are presented. These devices were initially designed considering their integration into a nano-satellite that operates at 2.26 GHz. Two topologies of attenuators have been tested: one with T-shape and another with Π-shape. The design of such devices has been achieved by considering the scattering parameters (S-matrix). The phase-shifters were designed in two configurations: with switchable transmission lines, based on the propagation delay, and another based on high-pass and low-pass passive filters, which have been used to synthesize a transmission line with the T and Π circuits composed of lumped LC elements. The fabricated attenuators as well as the phase-shifters exhibited similar behavior than the theoretical models for most of the control states. The phase-shifter topology with the best performance was the one based on switchable transmission lines, since it was not possible to control completely th variability of the parameters of the lumped LC components in the design frequency. Finally, a linear antenna array has been considered for wireless local area networks. In order to allow this antenna to steer the main beam electronically whilst controlling the side lobe levels simultaneously, the phase-shifter based on switchable transmission lines has been optimized for operation at 2.4 GHz. In order to assess the performance of this antenna array under different beamforming situations, an heuristic based on the firefly algorithm has been used to generate a computer code. This tool has been employed to demonstrate that it is possible to steer the main beam in an angular region larger than 50◦ whilst still keeping the side lobe levels 20 dB below the level of the main beam. |
| Palavras-chave: | Engenharia de telecomunicações Antenas (Eletrônica) Telecomunication engeneering Antennas (Electronics) |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal do Pampa |
| Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
| Campus: | Campus Alegrete |
| Citação: | SILVA, Liebert Lemes da. Sistemas de controle e conformação de diagrama de irradiação para redes de antenas. Orientador: Marcos Vinicio Thomas Heckler. 2020. 78 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia de Telecomunicações) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia de Telecomunicações, Alegrete, 2020. |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5284 |
| Data do documento: | 11-Set-2020 |
| Aparece nas coleções: | Engenharia de Telecomunicações |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Liebert Lemes da Silva - 2020.pdf | 8.05 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.