Design de uma antena quasi-Yagi para a banda X
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNESP |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/11449/252305 |
Resumo: | A demanda por redes de comunicações cada vez mais rápidas e eficientes exige a necessidade de projetos e construção mais simples, compactos, fácil de fabricar e de baixo custo. Desta forma, as antenas quasi-Yagi são exemplos pela adaptação plana e facilidade na integração a dispositivos de Circuitos Integrados (CI). Neste contexto, as antenas quasi-Yagi são uma variação da antena Yagi-Uda, enquanto a Yagi-Uda possui elementos discretos em formato de barras ou fios, a antena quasi-Yagi tem seus elementos impressos em um substrato dielétrico. Isso permite que a antena quasi-Yagi seja totalmente plana, ao contrário da Yagi-Uda que precisa de um arranjo tridimensional dos elementos. Essa característica de planaridade torna a antena quasi-Yagi mais fácil de fabricar e integrar em dispositivos, além de possibilitar a miniaturização. Contudo, o fato dos elementos serem impressos em um substrato dielétrico altera ligeiramente o comportamento eletromagnético em comparação com a Yagi-Uda convencional de elementos discretos no ar. Este trabalho teve como objetivo projetar e simular uma antena do tipo quasi-Yagi para operar na faixa de frequências em uma parte da banda X (8-12 GHz). Para isso, utilizou-se a metodologia de análise eletromagnética por meio de simulações computacionais no software ANSYS HFSS . Propôs-se uma estrutura planar com três elementos impressos em substrato RT6010 de 0,64mm de espessura. Realizou-se a simulação do parâmetro S11 por meio da introdução de um único Lumped port no elemento central, obtendo-se um valor menor que -10 dB na faixa de 7 a 9 GHz, indicando boa adaptação de impedância. Também foi simulado o parâmetro de impedância de entrada Z11, verificando-se valor próximo de 50 Ω na mesma faixa de frequências. Com isso, observou-se que a estrutura proposta atende os requisitos para operação na banda X, apresentando características semelhantes às antenas Yagi convencionais de pequeno tamanho e baixo custo. |
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Design de uma antena quasi-Yagi para a banda XDesign of a quasi-Yagi antenna for the X-bandAntenas (Eletronica)Simulação (Computadores)TelecomunicaçõesA demanda por redes de comunicações cada vez mais rápidas e eficientes exige a necessidade de projetos e construção mais simples, compactos, fácil de fabricar e de baixo custo. Desta forma, as antenas quasi-Yagi são exemplos pela adaptação plana e facilidade na integração a dispositivos de Circuitos Integrados (CI). Neste contexto, as antenas quasi-Yagi são uma variação da antena Yagi-Uda, enquanto a Yagi-Uda possui elementos discretos em formato de barras ou fios, a antena quasi-Yagi tem seus elementos impressos em um substrato dielétrico. Isso permite que a antena quasi-Yagi seja totalmente plana, ao contrário da Yagi-Uda que precisa de um arranjo tridimensional dos elementos. Essa característica de planaridade torna a antena quasi-Yagi mais fácil de fabricar e integrar em dispositivos, além de possibilitar a miniaturização. Contudo, o fato dos elementos serem impressos em um substrato dielétrico altera ligeiramente o comportamento eletromagnético em comparação com a Yagi-Uda convencional de elementos discretos no ar. Este trabalho teve como objetivo projetar e simular uma antena do tipo quasi-Yagi para operar na faixa de frequências em uma parte da banda X (8-12 GHz). Para isso, utilizou-se a metodologia de análise eletromagnética por meio de simulações computacionais no software ANSYS HFSS . Propôs-se uma estrutura planar com três elementos impressos em substrato RT6010 de 0,64mm de espessura. Realizou-se a simulação do parâmetro S11 por meio da introdução de um único Lumped port no elemento central, obtendo-se um valor menor que -10 dB na faixa de 7 a 9 GHz, indicando boa adaptação de impedância. Também foi simulado o parâmetro de impedância de entrada Z11, verificando-se valor próximo de 50 Ω na mesma faixa de frequências. Com isso, observou-se que a estrutura proposta atende os requisitos para operação na banda X, apresentando características semelhantes às antenas Yagi convencionais de pequeno tamanho e baixo custo.The demand for increasingly faster and more efficient communications networks requires the need for simpler, more compact, easier to manufacture and low-cost designs and construction. In this way, quasi-Yagi antennas are examples of their flat adaptation and ease of integration into Integrated Circuit (IC) devices. In this context, quasi-Yagi antennas are a variation of the Yagi-Uda antenna, while Yagi-Uda has discrete elements in the form of bars or wires, the quasi-Yagi antenna has its elements printed on a dielectric substrate. This allows the quasi-Yagi antenna to be completely flat, unlike the Yagi-Uda which needs a three-dimensional arrangement of the elements. This planarity characteristic makes the quasi-Yagi antenna easier to manufacture and integrate into devices, in addition to enabling miniaturization. However, the fact that the elements are printed on a dielectric substrate slightly alters the electromagnetic behavior compared to conventional Yagi-Uda of discrete elements in air. This work aimed to design and simulate a quasi-Yagi antenna to operate in the frequency range in a part of the X-band (8-12 GHz). For this, the electromagnetic analysis methodology was used through computational simulations in software ANSYS HFSS. A planar structure with three elements printed on a 0.64mm thick RT6010 substrate was proposed. The S11 parameter was simulated by introducing a single Lumped port in the central element, obtaining a value lower than -10 dB in the 7 to 9 GHz range, indicating good impedance adaptation. The input impedance parameter Z11 was also simulated, verifying a value close to 50 Ω in the same frequency range. Therefore, it was observed that the proposed structure meets the requirements for operation in the X band, presenting characteristics similar to conventional Yagi antennas of small size and low cost.Universidade Estadual Paulista (Unesp)Penchel, Rafael Abrantes [UNESP]Moraes, Ricardo Borges Almeida2024-01-02T20:20:57Z2024-01-02T20:20:57Z2023-12-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfMORAES, R. B. A. Design de uma antena quasi-Yagi para a banda X. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações) — Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", São João da Boa Vista, 2023.https://hdl.handle.net/11449/252305porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-08-06T13:59:24Zoai:repositorio.unesp.br:11449/252305Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-06T13:59:24Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false |
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