Desenvolvimento de um sistema DF UWB baseado em irradiadores AVA operando de 8 a 12 GHZ   : Development of UWB system based on AVA irradiators operating from 8 to 12 GHz  

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cabral, David Sebastião, 1984-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638040
Resumo: Orientadores: Leandro Tiago Manera, Leonardo Breseghello Zoccal
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Inicialmente, são apresentados o projeto de um elemento irradiante antipodal Vivaldi (AVA) e o projeto de uma rede linear composta por dois elementos (plano H). Um protó-tipo do arranjo foi fabricado e ensaiado no equipamento StarLab. Como resultado deste estudo, obteve-se respostas para algumas lacunas ainda existentes no que diz respeito as interações mecâ-nicas entre elementos irradiadores do arranjo, refletor e suporte mecânico. Adicionalmente, apre-senta-se um estudo dos efeitos no desempenho da AVA, quando considerado a retirada de mate-rial dielétrico no contorno da antena. Na sequência, mostra-se o desenvolvimento teórico e resul-tados de simulação de uma topologia de um circuito DF, composto por dois canais de recepção, bem como o desenvolvimento de componentes de RF faixa larga, tais como: acoplador direcional, filtro passa faixa e acoplador híbrido em quadratura. Por fim, um software de calibração para o sistema DF é apresentado. Assim, têm-se as curvas de calibração do sistema ao longo da faixa de frequências operacional. Para avaliar o desempenho do sistema DF fora do plano de calibração, foi desenvolvido um segundo software que, por meio das curvas de calibração, avalia o desempe-nho do sistema em trajetória. Nos códigos descritos foram utilizados os diagramas ativos 2D e 3D das antenas do arranjo. Sendo assim, os efeitos de acoplamento mútuo entre os elementos são contabilizados na análise. Além disso, a matriz de espalhamento do circuito DF que inclui. Os resultados obtidos do sistema DF desenvolvido neste trabalho possuem acurácia elevada quando comparado a sistemas já existentes, apresentando um erro de estimativa menor que 3º na faixa de -20 a 20º no plano horizontalAbstract: The study and modeling of a direction finder (DF) system topology, based on the monopulse technique by amplitude comparison, and operating 8-12 GHz are presented in this document. The main peculiarity of this system is the electronically unbalancing of the irradiation pattern between the array elements is carried out, through a quadrature (90 °) hybrid coupler. Initially, the design of a Vivaldi antipodal radiating element (AVA) and the design of a linear net-work composed of two elements (plane H) are presented. A prototype of the array was fabricated and tested on StarLab equipment. As a result of this study, we obtained answers to some remaining gaps regarding the mechanical interactions between radiator elements of the arrangement, reflec-tor and mechanical support. Additionally, we present a study of the effects on the performance of AVA, when considering the removal of dielectric material in the antenna contour. Following is the development of a topology of a DF circuit, composed of two reception channels, as well as the development of broadband RF components such as directional coupler, bandpass filter and quad-rature hybrid coupler. Finally, calibration software for the DF system is presented. Thus, we have the system calibration curves along the operational frequency range. To evaluate the performance of the DF system outside the calibration plan, a second software was developed that, through the calibration curves, evaluates the system performance in trajectory. In the described codes were used the active 2D and 3D diagrams of the array antennas. Thus, the effects of mutual coupling between the elements are accounted for in the analysis. In addition, the spread circuit matrix DF which includes. The results obtained from the DF system developed in this work have high accura-cy when compared to existing systems, presenting an estimation error less than 3º in the range of -20 to 20º in the horizontal planeDoutoradoEletrônica, Microeletrônica e OptoeletrônicaDoutor em Engenharia ElétricaCAPES[s.n.]Manêra, Leandro Tiago, 1977-Zoccal, Leonardo Breseghello, 1977-Sodré Junior, Arismar CerqueiraPerotoni, Marcelo BenderGabrielli, Lucas HeitzmannFruett, FabianoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCabral, David Sebastião, 1984-20192019-11-04T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (166 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638040CABRAL, David Sebastião. Desenvolvimento de um sistema DF UWB baseado em irradiadores AVA operando de 8 a 12 GHZ   : Development of UWB system based on AVA irradiators operating from 8 to 12 GHz   . 2019. 1 recurso online (166 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638040. 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