Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Holanda, Samanta Mesquita de
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
Texto Completo: https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/tede/751
Resumo: The growing development of telecommunications, especially mobile devices, has intensified related searches the microstrip antennas in recent years since they have unique properties and wide range of applications. The constant demand for lighter and more flexible devices boosted research in wearable technology area where electronics are fully embedded in their fibers. In this context, knitted fabrics have the necessary elasticity to create adaptable and sports parts, enabling high mobility and comfort to its users. The textile antennas are malleable and, therefore, have great utility in applications where rigidity of traditional antennas is considered limiting, as in military use clothing and in the biomedical field. This work aims to study and develop microstrip antennas using knitted fabric based composite fibers, showing the procedures and materials used from the characterization and choice of fabrics to the design, manufacture and testing of the textile antenna. The electrical characterization was carried out using a Vector Network Analyzer (ARV) to obtain the electrical properties (permittivity and tangent losses). Obtaining textile properties (weight, dimensional stability, degree and tensile strength) was made in accordance with the technical standards, using the equipment available at the Department of Textile Engineering at the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN). The antenna has been designed using the transmission line model of Fortran program developed in accordance with the electrical properties of textile substrates. Subsequently the antenna was designed and simulated in HFSS® (High Frequency Structural Simulator), where radiation patterns are obtained, return loss, the Smith chart, current density and gain. The best simulated result was implemented with tissue disposed knitted in a three-layer structure according to the dimensions designed, and then the antenna is tested using a spectrum analyzer, which were collected data that allowed the manufacture of the letter Smith and graph of return loss. The experimental data were compared with the simulated and the results analyzed according to the literature that support this paper
id UFER_97beaf3d96bfd764b34b7002ec0a6a6c
oai_identifier_str oai:repositorio.ufersa.edu.br:tede/751
network_acronym_str UFER
network_name_str Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
repository_id_str
spelling Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostasStudy and development of microstrip antennas using knitted fabrics based on composite textile fibersAntenas de microfitaAntenas têxteisTecido de malhaMicrostrip antennasAntennas textilesKnitted fabricCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThe growing development of telecommunications, especially mobile devices, has intensified related searches the microstrip antennas in recent years since they have unique properties and wide range of applications. The constant demand for lighter and more flexible devices boosted research in wearable technology area where electronics are fully embedded in their fibers. In this context, knitted fabrics have the necessary elasticity to create adaptable and sports parts, enabling high mobility and comfort to its users. The textile antennas are malleable and, therefore, have great utility in applications where rigidity of traditional antennas is considered limiting, as in military use clothing and in the biomedical field. This work aims to study and develop microstrip antennas using knitted fabric based composite fibers, showing the procedures and materials used from the characterization and choice of fabrics to the design, manufacture and testing of the textile antenna. The electrical characterization was carried out using a Vector Network Analyzer (ARV) to obtain the electrical properties (permittivity and tangent losses). Obtaining textile properties (weight, dimensional stability, degree and tensile strength) was made in accordance with the technical standards, using the equipment available at the Department of Textile Engineering at the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN). The antenna has been designed using the transmission line model of Fortran program developed in accordance with the electrical properties of textile substrates. Subsequently the antenna was designed and simulated in HFSS® (High Frequency Structural Simulator), where radiation patterns are obtained, return loss, the Smith chart, current density and gain. The best simulated result was implemented with tissue disposed knitted in a three-layer structure according to the dimensions designed, and then the antenna is tested using a spectrum analyzer, which were collected data that allowed the manufacture of the letter Smith and graph of return loss. The experimental data were compared with the simulated and the results analyzed according to the literature that support this paper2017-07-06O crescente desenvolvimento das telecomunicações, principalmente a de dispositivos móveis, têm intensificado as pesquisas relacionadas as antenas de microfita nos últimos anos, visto que estas possuem propriedades singulares, bem como vasta gama de aplicações. A constante procura por dispositivos mais leves e flexíveis impulsionou as pesquisas na área de tecnologia vestível, onde componentes eletrônicos são inteiramente embutidos em suas fibras têxteis. Nesse contexto, os tecidos malha possuem a elasticidade necessária para criar peças adaptáveis e esportivas, permitindo alta mobilidade e conforto aos seus usuários. As antenas têxteis são maleáveis e, por essa razão, têm grande utilidade em aplicações onde a rigidez das antenas tradicionais é considerada uma limitação, como em roupas de uso militar e na área biomédica. Este trabalho tem como objetivo estudar e desenvolver antenas de microfita utilizando tecido de malha à base de fibras têxteis compostas, mostrando os procedimentos e materiais utilizados desde a caracterização e escolha dos tecidos até o projeto, confecção e testes da antena têxtil. A caracterização elétrica foi realizada através de um Analisador de Redes Vetorial (ARV) para obtenção das propriedades elétricas (permissividade e tangente de perdas). A obtenção das propriedades têxteis (gramatura, estabilidade dimensional, titulação e resistência a tração) foi feita de acordo com as normas técnicas, utilizando os equipamentos disponíveis no Departamento de Engenharia Têxtil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). A antena foi dimensionada através do modelo da linha de transmissão em programa desenvolvido na linguagem Fortran de acordo com as propriedades elétricas dos substratos têxteis. Posteriormente a antena foi desenhada e simulada no HFSS® (High Frequency Structural Simulator), onde serão obtidos os diagramas de radiação, perda de retorno, densidade de corrente e ganho. O melhor resultado simulado foi implementado com o tecido de malha disposto numa estrutura de três camadas de acordo com as dimensões projetadas e, em seguida, a antena foi testada através de um analisador de espectro, onde foram coletados dados que permitiram a confecção da carta de Smith e gráfico da perda de retorno. Os dados experimentais foram comparados com os simulados e, os resultados analisados de acordo com a literatura especializada que embasam este trabalhoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoBrasilUFERSAPrograma de Pós-Graduação em Sistemas de Comunicação e AutomaçãoAndrade, Humberto Dionísio de91620040425http://lattes.cnpq.br/1253785596446469Queiroz Júnior, Idalmir de Souza63510731468http://lattes.cnpq.br/804760454309611609096759451http://lattes.cnpq.br/0063049048462929Fernandes Neto, André Pedro67306721453http://lattes.cnpq.br/6481909544754185Pereira, Jonathan Paulo Pinheiro03471084401http://lattes.cnpq.br/6437383890881181Holanda, Samanta Mesquita de2017-07-18T15:05:42Z2016-12-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfHOLANDA, Samanta Mesquita de. Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas. 2016. 142 f. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Comunicação e Automação) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2016.https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/tede/751porCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSA2023-09-14T03:03:46Zoai:repositorio.ufersa.edu.br:tede/751Repositório Institucionalhttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttps://repositorio.ufersa.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.bropendoar:2023-09-14T03:03:46Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas
Study and development of microstrip antennas using knitted fabrics based on composite textile fibers
title Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas
spellingShingle Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas
Holanda, Samanta Mesquita de
Antenas de microfita
Antenas têxteis
Tecido de malha
Microstrip antennas
Antennas textiles
Knitted fabric
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas
title_full Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas
title_fullStr Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas
title_full_unstemmed Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas
title_sort Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas
author Holanda, Samanta Mesquita de
author_facet Holanda, Samanta Mesquita de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Andrade, Humberto Dionísio de
91620040425
http://lattes.cnpq.br/1253785596446469
Queiroz Júnior, Idalmir de Souza
63510731468
http://lattes.cnpq.br/8047604543096116
09096759451
http://lattes.cnpq.br/0063049048462929
Fernandes Neto, André Pedro
67306721453
http://lattes.cnpq.br/6481909544754185
Pereira, Jonathan Paulo Pinheiro
03471084401
http://lattes.cnpq.br/6437383890881181
dc.contributor.author.fl_str_mv Holanda, Samanta Mesquita de
dc.subject.por.fl_str_mv Antenas de microfita
Antenas têxteis
Tecido de malha
Microstrip antennas
Antennas textiles
Knitted fabric
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic Antenas de microfita
Antenas têxteis
Tecido de malha
Microstrip antennas
Antennas textiles
Knitted fabric
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description The growing development of telecommunications, especially mobile devices, has intensified related searches the microstrip antennas in recent years since they have unique properties and wide range of applications. The constant demand for lighter and more flexible devices boosted research in wearable technology area where electronics are fully embedded in their fibers. In this context, knitted fabrics have the necessary elasticity to create adaptable and sports parts, enabling high mobility and comfort to its users. The textile antennas are malleable and, therefore, have great utility in applications where rigidity of traditional antennas is considered limiting, as in military use clothing and in the biomedical field. This work aims to study and develop microstrip antennas using knitted fabric based composite fibers, showing the procedures and materials used from the characterization and choice of fabrics to the design, manufacture and testing of the textile antenna. The electrical characterization was carried out using a Vector Network Analyzer (ARV) to obtain the electrical properties (permittivity and tangent losses). Obtaining textile properties (weight, dimensional stability, degree and tensile strength) was made in accordance with the technical standards, using the equipment available at the Department of Textile Engineering at the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN). The antenna has been designed using the transmission line model of Fortran program developed in accordance with the electrical properties of textile substrates. Subsequently the antenna was designed and simulated in HFSS® (High Frequency Structural Simulator), where radiation patterns are obtained, return loss, the Smith chart, current density and gain. The best simulated result was implemented with tissue disposed knitted in a three-layer structure according to the dimensions designed, and then the antenna is tested using a spectrum analyzer, which were collected data that allowed the manufacture of the letter Smith and graph of return loss. The experimental data were compared with the simulated and the results analyzed according to the literature that support this paper
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-12-01
2017-07-18T15:05:42Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv HOLANDA, Samanta Mesquita de. Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas. 2016. 142 f. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Comunicação e Automação) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2016.
https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/tede/751
identifier_str_mv HOLANDA, Samanta Mesquita de. Estudo e desenvolvimento de antenas de microfita utilizando tecido de malha a base de fibras têxteis compostas. 2016. 142 f. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Comunicação e Automação) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2016.
url https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/tede/751
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv CC-BY-SA
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv CC-BY-SA
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal Rural do Semi-Árido
Brasil
UFERSA
Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Comunicação e Automação
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal Rural do Semi-Árido
Brasil
UFERSA
Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Comunicação e Automação
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)
instacron:UFERSA
instname_str Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)
instacron_str UFERSA
institution UFERSA
reponame_str Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
collection Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
repository.name.fl_str_mv Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.br
_version_ 1809747468217221120