Análise e projeto de redes refletoras embarcadas em nanossatélite

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Melissa Bilher Rodrigues da
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5617
Resumo: Neste trabalho são apresentadas as características e os aspectos de projeto de redes refletoras para aplicações espaciais na frequência de 8,6 GHz. Análises são realizadas visando a utilização em um nanossatélite com o padrão CubeSat (arestas de 20 cm), pois este tipo de antena apresenta a facilidade de conformação sobre o corpo da estrutura no momento do lançamento. Adicionalmente, o projeto deve atender requisitos, tais como frequência e banda de operação, dimensões máximas e espaçamento mínimo entre elementos. Fazendo-se uso do conceito de variação de fase a partir da modificação do tamanho físico do espalhador metálico impresso, a caracterização de uma célula é realizada através do software de simulação eletromagnética Ansys Electronics. A abordagem de Floquet é aplicada para se determinar o comportamento do campo elétrico irradiado por um elemento na presença de uma rede infinita de elementos idênticos, de forma a considerar o efeito de acoplamento mútuo entre os patches. Após definida a curva de fase, a síntese de redes refletoras são realizadas a partir de técnica apropriada para se obter os diagramas de irradiação desejados. A rede refletora projetada é embarcada em um nanossatélite e iluminada por uma antena de microfita 2×2 que foi desenvolvida neste trabalho.
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Adicionalmente, o projeto deve atender requisitos, tais como frequência e banda de operação, dimensões máximas e espaçamento mínimo entre elementos. Fazendo-se uso do conceito de variação de fase a partir da modificação do tamanho físico do espalhador metálico impresso, a caracterização de uma célula é realizada através do software de simulação eletromagnética Ansys Electronics. A abordagem de Floquet é aplicada para se determinar o comportamento do campo elétrico irradiado por um elemento na presença de uma rede infinita de elementos idênticos, de forma a considerar o efeito de acoplamento mútuo entre os patches. Após definida a curva de fase, a síntese de redes refletoras são realizadas a partir de técnica apropriada para se obter os diagramas de irradiação desejados. A rede refletora projetada é embarcada em um nanossatélite e iluminada por uma antena de microfita 2×2 que foi desenvolvida neste trabalho.This work presents the characteristics and design aspects of reflectarrays antennas (RAs) in the 8.6 GHz for space applications. RA presents the facility of conformation on the nanosatellite’s structure during the release. The design should satisfy the frequency operation, the desired bandwidth, the maximum dimensions of Cubesat’s area, and the minimum spacing between elements that compose the reflectarrays. The phase distributions on the aperture are determined using the variable-sized patches technique. The sizes of elements are calculated with the phase curves obtained from Floquet approach applied into electromagnetic simulator Ansys Electronics. In this work is designed a feeder based in 2×2 microstrip antenna for properly illuminate the surface of reflectarrays. Additionally, several RAs are analyzed to axial and offset feeders. The simulated results are investigated to verify the gain of radiation pattern and to calculate the aperture efficiency. Several discussions are presented, such as mutual coupling between patches, spillover, phase error, half-power beamwidth, gain, sidelobes level, main beam direction, and nanosatellite interference in the radiation patterns.porUniversidade Federal do PampaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteCNPQ::ENGENHARIASEngenharia de telecomunicaçõesNanossatélitesAntenas refletorasTelecomunication engeneeringAntennas, ReflectorAnálise e projeto de redes refletoras embarcadas em nanossatéliteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPALICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81867https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/5617/2/license.txtba21f2de58f2bed282863187a61580ffMD52ORIGINALMELISSA BILHER RODRIGUES DA SILVA-2021.pdfMELISSA BILHER RODRIGUES DA SILVA-2021.pdfapplication/pdf8526300https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/5617/1/MELISSA%20BILHER%20RODRIGUES%20DA%20SILVA-2021.pdf838ca63d151303aab7b1b19e522a0bc0MD51TEXTMELISSA BILHER RODRIGUES DA SILVA-2021.pdf.txtMELISSA BILHER RODRIGUES DA SILVA-2021.pdf.txtExtracted texttext/plain108535https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/5617/3/MELISSA%20BILHER%20RODRIGUES%20DA%20SILVA-2021.pdf.txt859cdd647196caa0a87b5e7d605c1399MD53riu/56172021-06-01 03:05:29.092oai:repositorio.unipampa.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2021-06-01T06:05:29Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)false
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