Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sousa, Valdeth dos Santos de, 1985-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17116
Resumo: Orientador: Leandro Tiago Manêra
id UNICAMP-30_ae664d131f4438141d0a53ca4bebafa5
oai_identifier_str oai::1380532
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicularAnalysis of absorption of metamaterial structures SRRs for vehicular EMC applicationCompatibilidade eletromagnéticaRessonadoresOndas eletromagnéticasVeículos elétricosElectromagnetic compatibilityResonatorsElectromagnetic radiationElectric vehiclesOrientador: Leandro Tiago ManêraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: A rápida evolução da conectividade veicular revolucionou a experiência de dirigir, introduzindo uma gama de sistemas eletrônicos nos veículos modernos. Desde sistemas de entretenimento até a navegação assistida por satélite, os veículos utilizam componentes que ocupam em uma ampla faixa do espectro de radiofrequência. Essa expansão inclui a integração de comunicações celulares V2X (Vehicle-to-Everything) e sistemas de sensores para melhorar a segurança e a automação dos veículos. Nesse contexto, garantir a compatibilidade eletromagnética (EMC) entre os diversos sistemas eletrônicos a bordo tornou-se uma prioridade crítica. A EMC visa garantir que esses sistemas possam coexistir harmoniosamente e operar sem interferências prejudiciais. Esta pesquisa concentra-se na busca por uma abordagem alternativa para a EMC automotiva, explorando o uso de ressonadores de anel dividido (SRRs). A investigação avalia o desempenho de três tipos de SRRs: Circular, Quadrado e um nova modelagem de SRR, denominada pela autora como TriCell Meta. Como absorvedores, uma das características diferencial das SRRs é sua capacidade de absorver a radiação, em vez de refleti-la ou transmiti-la. Para tal fim, o trabalho empregou simulações computacionais em software e análises experimentais. Além disso, foram explorados diversos materiais, tais como, cobre e alumínio, em conjunto com diferentes substratos, como PEEK, Duroid 6010LM, FR4, Quartzo, Alumina e Kapton. Os resultados obtidos, mostram a eficiência da absorção na faixa de frequência de 2.4 GHz, com absorção de 95% ao utilizar o substrato PEEK em conjunto com a geometria SRR Quadrada. Outros cenários a 2.4 GHz, como a aplicação do substrato Quartzo com geometria TriCell Meta, também exibiram eficiência de absorção, atingindo 93%. Além disso, quando o substrato Kapton foi combinado com a geometria SRR Quadrada, uma eficiência de absorção de 99% foi alcançada. À medida que nos movemos para frequências mais elevadas, como 3.6 GHz, as variações nos resultados se tornam aparentes. Ao empregar RT duroid 6010LM como substrato e geometria TriCell Meta, resultou em uma eficiência de absorção de 93% em 4.9 GHz. Finalmente, uma eficiência de absorção de 88% com substrato FR4 combinado com a geometria TriCell Meta em 5GHz. Nos resultados experimentais, o substrato FR4 (1.5 mm), em conjunto com a geometria TriCell Meta, apresentou uma eficiência de absorção de 72%. Esses resultados ressaltam a relação entre os substratos, geometrias e frequências na eficiência de absorção da radiação eletromagnética. Como tal, esses resultados contribuem para a otimização de sistemas de absorção de radiação eletromagnética, especialmente em ambientes de redes locais sem fio (WLAN), permitindo o desenvolvimento de soluções eficientes e adaptadas para diferentes cenários e requisitos específicos. É importante notar que, dependendo das características do projeto, tais como, metal, substrato, geometria e frequência escolhida, o desempenho das SRRs pode se estender por toda a faixa de frequência de 1 MHz a 5 GHz, oferecendo uma solução ampla para a EMC em veículos automotivosAbstract: The rapid evolution of vehicle connectivity has revolutionized the driving experience, introducing a range of electronic systems into modern vehicles. From entertainment systems to satellite-assisted navigation, vehicles use components that occupy a wide spectrum of radio frequencies. This expansion includes the integration of Vehicle-to-Everything (V2X) cellular communications and sensor systems to enhance vehicle safety and automation. In this context, ensuring electromagnetic compatibility (EMC) among the various onboard electronic systems has become a critical priority. EMC aims to ensure that these systems can coexist harmoniously and operate without harmful interference. This research focuses on seeking an alternative approach to automotive EMC by exploring the use of Split Ring Resonators (SRRs). The investigation evaluates the performance of three types of SRRs: Circular, Square, and a new SRR modeling introduced by the author called TriCell Meta. As absorbers, one of the distinguishing features of SRRs is their ability to absorb radiation rather than reflect or transmit it. To this end, the work employed computer simulations in software and experimental analyses. Furthermore, various materials such as copper and aluminum were explored in conjunction with different substrates such as PEEK, Duroid 6010LM, FR4, Quartz, Alumina, and Kapton. The results obtained show the absorption efficiency in the 2.4 GHz frequency range, with 95% absorption when using PEEK substrate in conjunction with the Square SRR geometry. Other scenarios at 2.4 GHz, such as the application of Quartz substrate with TriCell Meta geometry, also exhibited absorption efficiency, reaching 93%. Additionally, when the Kapton substrate was combined with the Square SRR geometry, an absorption efficiency of 99% was achieved. As we move to higher frequencies, such as 3.6 GHz, variations in the results become apparent. Employing RT duroid 6010LM as the substrate and TriCell Meta geometry resulted in an absorption efficiency of 93% at 4.9 GHz. Finally, an absorption efficiency of 88% was achieved with FR4 substrate combined with TriCell Meta geometry at 5 GHz. In experimental results, the FR4 substrate (1.5 mm), in conjunction with TriCell Meta geometry, showed an absorption efficiency of 72%.These results highlight the relationship between substrates, geometries, and frequencies in electromagnetic radiation absorption efficiency. As such, these findings contribute to the optimization of electromagnetic radiation absorption systems, especially in wireless local area network (WLAN) environments, enabling the development of efficient solutions tailored to different scenarios and specific requirements. It is important to note that, depending on project characteristics such as metal, substrate, geometry, and chosen frequency, the performance of SRRs can extend across the entire frequency range from 1 MHz to 5 GHz, offering a broad solution for EMC in automotive vehiclesAbertoMestradoEletrônica, Microeletrônica e OptoeletrônicaMestra em Engenharia ElétricaCAPES88887.499956/2020-00Funcamp27192.02.01/2020.11-00[s.n.]Manêra, Leandro Tiago, 1977-Capovilla, Carlos EduardoKretly, Luiz CarlosUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSousa, Valdeth dos Santos de, 1985-20232023-11-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (81 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/17116SOUSA, Valdeth dos Santos de. Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular. 2023. 1 recurso online (81 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17116. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1380532Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1380532Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-05-06T21:37:17Zoai::1380532Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-05-06T21:37:17Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular
Analysis of absorption of metamaterial structures SRRs for vehicular EMC application
title Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular
spellingShingle Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular
Sousa, Valdeth dos Santos de, 1985-
Compatibilidade eletromagnética
Ressonadores
Ondas eletromagnéticas
Veículos elétricos
Electromagnetic compatibility
Resonators
Electromagnetic radiation
Electric vehicles
title_short Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular
title_full Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular
title_fullStr Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular
title_full_unstemmed Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular
title_sort Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular
author Sousa, Valdeth dos Santos de, 1985-
author_facet Sousa, Valdeth dos Santos de, 1985-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Manêra, Leandro Tiago, 1977-
Capovilla, Carlos Eduardo
Kretly, Luiz Carlos
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Sousa, Valdeth dos Santos de, 1985-
dc.subject.por.fl_str_mv Compatibilidade eletromagnética
Ressonadores
Ondas eletromagnéticas
Veículos elétricos
Electromagnetic compatibility
Resonators
Electromagnetic radiation
Electric vehicles
topic Compatibilidade eletromagnética
Ressonadores
Ondas eletromagnéticas
Veículos elétricos
Electromagnetic compatibility
Resonators
Electromagnetic radiation
Electric vehicles
description Orientador: Leandro Tiago Manêra
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023
2023-11-30T00:00:00Z
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 https://hdl.handle.net/20.500.12733/17116
SOUSA, Valdeth dos Santos de. Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular. 2023. 1 recurso online (81 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17116. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/17116
identifier_str_mv SOUSA, Valdeth dos Santos de. Análise da absorção de estruturas metamateriais SRRs para aplicação EMC veicular. 2023. 1 recurso online (81 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17116. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1380532
Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1380532
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (81 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189196943851520

Registros relacionados