Projeto de absorvedores de micro-ondas do tipo banda dupla usando superfícies seletivas em frequência

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maia, Anamaria Sena
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51294
Resumo: Atualmente os projetos desenvolvidos em sistemas de redes wireless têm colocado em evidência os estudos de confinamento de sinais. Isto se deve à necessidade de aumentar a segurança e restringir o uso dos serviços nos quais os dados das redes devem ser mantidos apenas no local de uso e sem interferências externas. Nesse contexto, pesquisas são desenvolvidas utilizando absorvedores de micro-ondas com superfícies seletivas em frequência (Frequency Selective Surfaces – FSS) como forma de permitir a redução das interferências eletromagnéticas (Electromagnetic Interference- EMI) e manter a conformidade dos sistemas. Com características e desempenho distintos dos absorvedores passivos convencionais de Salisbury e Jaumann que apresentam boa absorção na banda desejada, mas com baixa transmissão nas demais faixas. Os absorvedores seletivos em frequência (Frequency Selective Absorber -FSA) possuem transparência às ondas eletromagnéticas na banda passante enquanto absorvem nas frequências desejadas. Neste trabalho projetou-se e desenvolveu-se um FSA com absorção eficiente em banda dupla. A estrutura proposta é composta de três camadas FSS, em que os sinais refletidos pela camada condutiva nas frequências de 2,5 GHz e 5,5 GHz (bandas ISM e U-NII) são absorvidos na mesma ordem. Visto que, as células unitárias FSS condutivas são compostas por espiras quadradas duplas sob um substrato FR-4, as camadas resistivas são em espiras quadradas simples sob placas com resistividade de 50 ohms por quadrado. O absorvedor desenvolvido apresenta espessura de 0,16 λ para a faixa de absorção em menor frequência com largura de banda de 860 MHz, enquanto na frequência maior apresenta largura de banda de 2 GHz. Os resultados experimentais estão de acordo com os resultados numéricos das simulações, mostrando uma absortividade de mais de 90% em 2,5 e 5,5 GHz, cobrindo inteiramente as bandas ISM e U-NII desejadas.
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spelling Maia, Anamaria Senahttp://lattes.cnpq.br/1982228057731254Gomes Neto, AlfredoSilva, José Patrocinio dahttps://orcid.org/0000-0003-1843-7879http://lattes.cnpq.br/5753289728835624Mendonça, Laercio Martins deSilva, Mauricio Weber Benjó daCampos, Antônio Luiz Pereira de Siqueira2023-02-15T17:05:48Z2023-02-15T17:05:48Z2022-11-08MAIA, Anamaria Sena. Projeto de absorvedores de micro-ondas do tipo banda dupla usando superfícies seletivas em frequência. Orientador: Antônio Luiz Pereira de Siqueira Campos. 2022. 115f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51294Atualmente os projetos desenvolvidos em sistemas de redes wireless têm colocado em evidência os estudos de confinamento de sinais. Isto se deve à necessidade de aumentar a segurança e restringir o uso dos serviços nos quais os dados das redes devem ser mantidos apenas no local de uso e sem interferências externas. Nesse contexto, pesquisas são desenvolvidas utilizando absorvedores de micro-ondas com superfícies seletivas em frequência (Frequency Selective Surfaces – FSS) como forma de permitir a redução das interferências eletromagnéticas (Electromagnetic Interference- EMI) e manter a conformidade dos sistemas. Com características e desempenho distintos dos absorvedores passivos convencionais de Salisbury e Jaumann que apresentam boa absorção na banda desejada, mas com baixa transmissão nas demais faixas. Os absorvedores seletivos em frequência (Frequency Selective Absorber -FSA) possuem transparência às ondas eletromagnéticas na banda passante enquanto absorvem nas frequências desejadas. Neste trabalho projetou-se e desenvolveu-se um FSA com absorção eficiente em banda dupla. A estrutura proposta é composta de três camadas FSS, em que os sinais refletidos pela camada condutiva nas frequências de 2,5 GHz e 5,5 GHz (bandas ISM e U-NII) são absorvidos na mesma ordem. Visto que, as células unitárias FSS condutivas são compostas por espiras quadradas duplas sob um substrato FR-4, as camadas resistivas são em espiras quadradas simples sob placas com resistividade de 50 ohms por quadrado. O absorvedor desenvolvido apresenta espessura de 0,16 λ para a faixa de absorção em menor frequência com largura de banda de 860 MHz, enquanto na frequência maior apresenta largura de banda de 2 GHz. Os resultados experimentais estão de acordo com os resultados numéricos das simulações, mostrando uma absortividade de mais de 90% em 2,5 e 5,5 GHz, cobrindo inteiramente as bandas ISM e U-NII desejadas.Currently, projects developed in wireless network systems have highlighted studies of signal confinement. This is due to the need to increase security and restrict the use of services in which network data must be kept only at the place of use and without external interference. In this context, research is carried out using microwave absorbers with frequency selective surfaces (Frequency Selective Surfaces - FSS) as a way to allow the reduction of electromagnetic interference (Electromagnetic Interference - EMI) and maintain compliance of systems with characteristics and performance different from the conventional passive absorbers of Salisbury and Jaumann that present good absorption in the stopband, but with low transmission. Frequency Selective Absorbers (FSA) are transparent to electromagnetic waves in the passband while absorbing the desired frequency waves. This work aimed to design and develop an FSA with efficient absorption in dual band. The proposed structure is composed of three FSS layers, in which the signals reflected by the conductive layer in the frequencies of 2.5 and 5.5 GHz (ISM and U-NII bands) are absorbed in the same order. Whereas, the conductive FSS unit cells are composed of square double turns under an FR-4 substrate, the resistive layers are in single square turns under slab with a resistivity of 50 ohms per square. The developed absorber has a thickness of 0.16 λ for the lowest frequency absorption range with a bandwidth of 860 MHz, while at a higher frequency it has a bandwidth of 2 GHz. The experimental results agree with the numerical results of the simulations, showing an absorptivity of more than 90% at 2.5 and 5.5 GHz, fully covering the desired ISM and U-NII bands.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOUFRNBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICASuperfície seletiva em frequênciaAbsorvedores de micro-ondasAbsorvedor seletivo em frequênciaBanda duplaProjeto de absorvedores de micro-ondas do tipo banda dupla usando superfícies seletivas em frequênciainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALProjetoabsorvedoresmicroondas_Maia_2022.pdfapplication/pdf4062929https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51294/1/Projetoabsorvedoresmicroondas_Maia_2022.pdf032476f432729955a055621cafc25010MD51123456789/512942023-02-15 14:06:35.357oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/51294Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-02-15T17:06:35Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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