[en] DATA AND POWER TRANSMISSION FOR UNDERWATER MONITORING SYSTEMS USING METAMATERIALS

• Autor(a) principal: JORGE VIRGILIO DE ALMEIDA
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Outros
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
• Texto Completo: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=53505@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=53505@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.53505
• topic: [pt] METAMATERIAL; [pt] COMUNICACAO SUBAQUATICA; [pt] TRANSMISSAO DE ENERGIA SEM FIO SUBAQUATICA; [pt] LINHAS DE TRANSMISSAO VIRTUAIS; [en] METAMATERIAL; [en] UNDERWATER COMMUNICATION; [en] UNDERWATER WIRELESS POWER TRANSMISSION; [en] VIRTUAL TRANSMISSION LINES

[pt] Muitos drones subaquáticos (DSs) modernos usados no monitoramento militar e ambiental operam no oceano e são concebidos como transceptores intermediários entre sua estação base (EB) e redes de sensores sem fio subaquáticas (RSSFSs). Devido a salinidade e consequentemente a condutividade da água do mar, DSs não podem usar transmissões de rádio frequência (RF) convencionais, tanto para alimentar quanto para se comunicar com os nós sensores (NSs). Tentando superar essas limitações, sistemas de transmissão indutiva de energia (TIE) têm sido apontados como uma alternativa para RSSFSs assistidas por DSs confiáveis. TIE apresenta perdas menores do que técnicas de campo distante em meios complexos, mas é extremamente limitada em termos de distância de operação. Baseado nisso, a presente tese visa uma solução mais integrada para sistemas de monitoramento assistidos por DSs baseado em sistemas de TIE usando lentes e refletores de metamaterial (MTM) dedicados a aprimorar ambas a eficiência na transmissão de energia e a razão sinal-ruído dos dados transmitidos. Um novo modelo do canal magnético, baseado no modelo de linhas de transmissão magnéticas virtuais, incorporando os ganhos dos MTMs e as perdas da água do mar, também é apresentado de modo a facilitar a futura sistematização das RSSFSs.