Superfícies seletivas em frequência do tipo absorve/transmite banda larga
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49879 |
Resumo: | As Superfícies Seletivas em Frequências (Frequency Selective Surface - FSS) estão cada vez mais sendo utilizadas em sistemas de telecomunicações devido às inúmeras vantagens apresentadas por esse tipo de estrutura, dentre elas se destacam o baixo custo, facilidade de fabricação e baixo perfil. Assim como as superfícies seletivas em frequência, os absorvedores de ondas eletromagnéticas também vêm sendo muito utilizados, principalmente, com o objetivo de solucionar o problema dos múltiplos percusos. Absorvedores são estruturas que têm como objetivo absorver ondas eletromagnéticas em uma determinada faixa de frequência, enquanto que permitem a passagem ou reflexão dessas dessas ondas fora dela. Assim, neste trabalho se propõe a investigação da utilização de FSS, para o projeto de absorvedores multicamada, para se obter absorção em banda larga. O estudo consiste na aplicação de FSS do tipo resistiva combinadas com FSS do tipo condutora, que utilizam espiras quadradas como geometria da célula unitária, para projetar uma estrutura do tipo absorve/transmite com resposta em frequência do tipo banda larga. A estrutura proposta opera na faixa de frequências entre 2 GHz e 6 GHz. Uma análise paramétrica extensa foi efetuada para se otimizar a resposta desejada. Ao final dessa análise, duas FSS resistivas e duas condutoras foram projetadas e cascateadas, para se obter a largura de banda desejada. As análises mostraram que o absorvedor de banda larga possui independência de polarização e estabilidade angular até 30º. Além disso, resultados experimentais mostram que a estrutura proposta pode absorver sinais em uma faixa de frequências de 2,4 a 6,13 GHz. A absorção acima de 80% ocorre em toda a faixa de frequência proposta. A estrutura pode absorver sinais para toda a banda ISM (2,4 – 2,4835 GHz), 5G a 3,5 GHz e UNII (5 – 6 GHz), sem bloquear as demais frequências, evitando múltiplos percursos nas proximidades onde o absorvedor está instalado. |
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Peixoto Neto, José Jaime Guimarãeshttp://lattes.cnpq.br/3033465288813015http://lattes.cnpq.br/1982228057731254Gomes Neto, AlfredoSilva, José Patrocínio dahttps://orcid.org/0000-0003-1843-7879http://lattes.cnpq.br/5753289728835624Rodrigues, Márcio Eduardo da CostaSilva, Mauricio Weber Benjó daCampos, Antônio Luiz Pereira de Siqueira2022-11-24T22:59:59Z2022-11-24T22:59:59Z2022-07-20PEIXOTO NETO, José Jaime Guimarães. Superfícies seletivas em frequência do tipo absorve/transmite banda larga. Orientador: Antônio Luiz Pereira de Siqueira Campos. 2022. 67f. 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/123456789/49879As Superfícies Seletivas em Frequências (Frequency Selective Surface - FSS) estão cada vez mais sendo utilizadas em sistemas de telecomunicações devido às inúmeras vantagens apresentadas por esse tipo de estrutura, dentre elas se destacam o baixo custo, facilidade de fabricação e baixo perfil. Assim como as superfícies seletivas em frequência, os absorvedores de ondas eletromagnéticas também vêm sendo muito utilizados, principalmente, com o objetivo de solucionar o problema dos múltiplos percusos. Absorvedores são estruturas que têm como objetivo absorver ondas eletromagnéticas em uma determinada faixa de frequência, enquanto que permitem a passagem ou reflexão dessas dessas ondas fora dela. Assim, neste trabalho se propõe a investigação da utilização de FSS, para o projeto de absorvedores multicamada, para se obter absorção em banda larga. O estudo consiste na aplicação de FSS do tipo resistiva combinadas com FSS do tipo condutora, que utilizam espiras quadradas como geometria da célula unitária, para projetar uma estrutura do tipo absorve/transmite com resposta em frequência do tipo banda larga. A estrutura proposta opera na faixa de frequências entre 2 GHz e 6 GHz. Uma análise paramétrica extensa foi efetuada para se otimizar a resposta desejada. Ao final dessa análise, duas FSS resistivas e duas condutoras foram projetadas e cascateadas, para se obter a largura de banda desejada. As análises mostraram que o absorvedor de banda larga possui independência de polarização e estabilidade angular até 30º. Além disso, resultados experimentais mostram que a estrutura proposta pode absorver sinais em uma faixa de frequências de 2,4 a 6,13 GHz. A absorção acima de 80% ocorre em toda a faixa de frequência proposta. A estrutura pode absorver sinais para toda a banda ISM (2,4 – 2,4835 GHz), 5G a 3,5 GHz e UNII (5 – 6 GHz), sem bloquear as demais frequências, evitando múltiplos percursos nas proximidades onde o absorvedor está instalado.Frequency Selective Surfaces (FSS) are increasingly being used in telecommunications systems due to the numerous advantages presented by this type of structure, among them the low cost, ease of fabrication and low profile. As well as frequency selective surfaces, electromagnetic wave absorbers have also been widely used, mainly with the objective of solving the problem of multipath. Absorbers are structures that aim to absorb electromagnetic waves in a certain frequency range, while allowing the passage of waves outside it. Thus, this work proposes to investigate the use of FSS, for the design of multilayer absorbers, to obtain broadband absorption. The study consists of the application of resistive-type FSS combined with conductive-type FSS, which use square loops as unit cell geometry, to design an absorb/transmit structure with broadband-type frequency response. The proposed structure operates in the frequency range between 2 GHz and 6 GHz. An extensive parametric analysis was performed to optimize the desired response. At the end of this analysis, two resistive and two conductive FSS were designed and cascaded to obtain the desired bandwidth. The analyzes showed that the broadband absorber has polarization independence and angular stability up to 30º. Furthermore, experimental results show that the proposed structure can absorb signals in a frequency range from 2.4 to 6.13 GHz. Absorption above 80% occurs over the entire proposed frequency range. The structure can absorb signals for the entire ISM band (2.4 – 2.4835 GHz), 5G at 3.5 GHz and UNII (5 – 6 GHz), without blocking the other frequencies, avoiding multipath in the proximity of the absorber it’s installed.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOUFRNBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICASuperfícies seletivas em frequênciaAbsorvedor multicamadaAbsorvedor banda largaSuperfícies seletivas em frequência do tipo absorve/transmite banda largainfo: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:UFRNORIGINALSuperficiesseletivasfrequencia_PeixotoNeto_2022.pdfapplication/pdf4277895https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/49879/1/Superficiesseletivasfrequencia_PeixotoNeto_2022.pdf62d9c83b39755f863d0a57eb9e174b0dMD51123456789/498792022-11-24 20:00:40.454oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/49879Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-11-24T23:00:40Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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