Projeto e otimização de redes de antenas em bandas embarcadas em nanossatélite
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIPAMPA |
Texto Completo: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4649 |
Resumo: | Neste trabalho, a aplicação do método de otimização por algoritmo de colônia de vagalumes para a síntese de diagramas de irradiação de redes lineares e planares de antenas é apresentada. Para demonstrar a eficiência do método, diagramas de irradiação com o formato de isoflux, cossecante ao quadrado e apontamento de feixes com controle dos níveis dos lóbulos laterais foram sintetizados. No primeiro caso, utilizou-se uma rede linear de antenas com espaçamento não uniforme operando em Banda S (2,26 GHz) e embarcada em um nanossatélite no padrão 8 U. Para este fim, otimizaram-se somente os coeficientes de excitação. Já no segundo cenário, além dos coeficientes de excitação, otimizaram-se as posições dos elementos para o caso de um diagrama com formato de cossecante ao quadrado para um sistema operando em 2,595 GHz. Em seguida, aplicou-se o método de otimização a uma rede planar de antenas com espaçamento uniforme, também operando em banda S. Para este caso, realizaram-se diversos apontamentos de feixes com controle de lóbulos laterais. Em seguida, uma rede planar com espaçamento não uniforme foi utilizada para conformação de um diagrama de irradiação com formato de isoflux tridimensional. Por fim, o projeto, construção e validação de uma rede planar adaptativa de 3×3 elementos reais foi apresentada. Com esta estrutura, foram otimizados dois apontamentos com controle dos níveis de lóbulos laterais. Como principais resultados deste trabalho, verificou-se que, além da ferramenta desenvolvida ser versátil, a mesma fornece resultados eficientes, proporcionando diagramas com baixo desvio da máscara desejada, tanto para redes ideais quanto para redes constituídas de elementos reais. |
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Heckler, Marcos Vinício ThomasYoshimoto, Eduardo2019-11-14T18:18:34Z2019-11-14T18:18:34Z2019-07-11YOSHIMOTO, Eduardo. Projeto e otimização de redes de antenas em bandas embarcadas em nanossatélite. Orientador: Marcos Vinicio Thomas Heckler. 2019. 121p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2019.http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4649Neste trabalho, a aplicação do método de otimização por algoritmo de colônia de vagalumes para a síntese de diagramas de irradiação de redes lineares e planares de antenas é apresentada. Para demonstrar a eficiência do método, diagramas de irradiação com o formato de isoflux, cossecante ao quadrado e apontamento de feixes com controle dos níveis dos lóbulos laterais foram sintetizados. No primeiro caso, utilizou-se uma rede linear de antenas com espaçamento não uniforme operando em Banda S (2,26 GHz) e embarcada em um nanossatélite no padrão 8 U. Para este fim, otimizaram-se somente os coeficientes de excitação. Já no segundo cenário, além dos coeficientes de excitação, otimizaram-se as posições dos elementos para o caso de um diagrama com formato de cossecante ao quadrado para um sistema operando em 2,595 GHz. Em seguida, aplicou-se o método de otimização a uma rede planar de antenas com espaçamento uniforme, também operando em banda S. Para este caso, realizaram-se diversos apontamentos de feixes com controle de lóbulos laterais. Em seguida, uma rede planar com espaçamento não uniforme foi utilizada para conformação de um diagrama de irradiação com formato de isoflux tridimensional. Por fim, o projeto, construção e validação de uma rede planar adaptativa de 3×3 elementos reais foi apresentada. Com esta estrutura, foram otimizados dois apontamentos com controle dos níveis de lóbulos laterais. Como principais resultados deste trabalho, verificou-se que, além da ferramenta desenvolvida ser versátil, a mesma fornece resultados eficientes, proporcionando diagramas com baixo desvio da máscara desejada, tanto para redes ideais quanto para redes constituídas de elementos reais.This work describes the application of the Firefly Algorithm (FA) for the optimization of linear and planar antenna arrays. In order to demonstrate the potential of this technique, radiation patterns with isoflux distribution, squared cosecant and beam steering with side lobe level control were synthesized. The first case consists of the synthesis of a radiation pattern with isoflux distribution with a non-uniformly spaced linear array composed of isotropic antennas operating in S-band (2.26 GHz) and installed on an 8-U nanosatellite. For this purpose, just the beamforming coefficients were optimized. In the second application, beyond beamforming coefficients, the positions of the elements were also optimized to synthesize a squared cosecant radiation pattern for a system operating at 2.595 GHz. Beam steering optimizations were carried out with side lobe level control for a non-uniformly spaced array. Then, a planar array was used to produce a three dimensional isoflux radiation pattern. Finally, the design, construction and validation of an adaptive 3×3 planar array of realistic microstrip antennas was presented. With this structure, two beam steering cases with side lobe level control were optimized. The main contribution of this work is to demonstrate the efficiency of the FA for the optimization of complex radiation patterns. Good agreement with the desired masks, both for ideal antenna arrays and for realistic arrays, has been obtained.porUniversidade Federal do PampaMestrado Acadêmico em Engenharia ElétricaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteCNPQ::ENGENHARIASEngenharia elétricaAntenasNanossatéliteElectrical engineeringAntennasNanosatelliteProjeto e otimização de redes de antenas em bandas embarcadas em nanossatéliteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALEduardo Yoshimoto - 2019.pdfEduardo Yoshimoto - 2019.pdfapplication/pdf19722375https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/4649/1/Eduardo%20Yoshimoto%20-%202019.pdf7d0c57d69c3eeb0f8ee420608c78f6e7MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/4649/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52TEXTEduardo Yoshimoto - 2019.pdf.txtEduardo Yoshimoto - 2019.pdf.txtExtracted texttext/plain193256https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/4649/3/Eduardo%20Yoshimoto%20-%202019.pdf.txt258bf89427ebc36fb34957e0f2bab5f7MD53riu/46492019-11-15 03:15:33.911oai:repositorio.unipampa.edu.br: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ório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2019-11-15T06:15:33Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)false |
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