Caracterização numérica e experimental de estruturas CSRR em antenas de microfita
DOI:
https://doi.org/10.18265/1517-03062015v1n45p188-199Palavras-chave:
Microfita, CSRR, 4G/LTE, Simulações, MediçõesResumo
Este trabalho tem por objetivo realizar a caracterização numérica e experimental de estruturas CSRR (Complementary Split Ring Resonator) no plano de terra de antenas de microfita, para utilização em sistemas de comunicações sem fio 4G/LTE na faixa de 2,5 GHz. Duas geometrias para os elementos irradiantes das antenas foram utilizadas, a circular e a retangular. Algumas equações iniciais foram utilizadas para o projeto das estruturas CSRR, seguido de um processo de otimização numérica. Dessa forma, análises numérica e experimental das alterações nas características das antenas foram realizadas, principalmente na frequência de ressonância, largura de banda e diagrama de irradiação. Os resultados simulados foram obtidos utilizando o software comercial ANSYS designer, que utiliza o Método dos Momentos (MoM). Os resultados simulados e medidos das antenas com as estruturas CSRR impressas em seu plano de terra foram comparados com os obtidos pelas antenas de microfita com patch circular e retangular e plano de terra convencional, observando-se um recuo na frequência de ressonância das mesmas, possibilitando o processo de miniaturização.
Downloads
Referências
BALANIS, C. A. Antenna theory: analysis and design, 2. ed., New York (United States): Wiley, 1997.
CALOZ, C.; ITOH, T. Electromagnetic metamaterials: transmission line theory and microwave applications. New Jersey (United States): Wiley, 2006.
CHEN, W. S.; WU, C. K.; WONG, K, L. Novel compact circularly polarized square microstrip antenna. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, v. 49, n. 3, p. 340-342, 2001.
CROQ, F.; PAPIERNICK, A. Large bandwidth aperture-coupled microstrip antenna. Electronics Letters, v. 26, n. 16, p. 1293-1294, 1990.
DESCHAMPS, G.; SICHAK W. Microstrip Microwave Antennas. Proceedings of the Third Symposium on the USAF Antenna Research and Development Program, p. 18-22, 1953.
DURÁN-SINDREU, M. et al. Electrically small resonators for planar metamaterial. Applied Sciences, v. 2, n. 2, p. 375-395, 2012.
ISLAM, M. M. et al. A Miniaturized antenna with negative index metamaterial based on modified SRR and CLS unit cell for UWB microwave imaging applications. Materials (Basel), v. 8, n. 2, p. 392-407, 2015.
LI, W.; VALENTINE, J. Metamaterial perfect absorber based hot electron photodetection. Nano Letters, v. 14, p. 3510-3514, 2014.
LUNA, D. R. et al. Microstrip patch antennas with metamaterial inspired substrates and superstrates. In: 2013 SBMO/IEEE MTT-S International Microwave & Optoelectronics Conference (IMOC), Rio de Janeiro (Brazil), Proceedings..., 2013.
MARQUES, R.; MEDINA, F.; RAFII-EL-IDRISSI, R. Role of bianisotropy in negative permeability and left handed metamaterials. Physical Review B, v. 65, p. 144440-1-144440-6, 2002.
MARQUES, R. et al. Comparative analysis of edge- and broadside-coupled split ring resonators for metamaterial design - theory and experiments. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, v. 51, n. 10, p. 2572-2581, 2003.
MINK, J. W. Circular ring microstrip antenna elements. In: 1980 Antennas and Propagation Society International Symposium, Quebec (Canada), Proceedings..., v. 18, p. 605-608, 1980.
MUNSON, R. Microstrip phased array antennas. 1973 EIC 11th Electrical Insulation Conference, Proceedings…, p. 281-283, 1973.
PENDRY, J. B. et al. Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, v. 47, n. 11, p. 2075-2084, 1999.
PUSHPAKARAN, S. V. et al. A metamaterial absorber based high gain directional dipole antenna. International Journal of Microwave and Wireless Technologies, v. 10, n. 4, p. 430-436, 2018.
RAJO-IGLESIAS, E.; QUEVEDO-TERUEL, O.; INCLAN-SANCHEZ, L. Mutual coupling reduction in patch antenna arrays by using a planar EBG structure and a multiplayer dielectric substrate. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, v. 56, n. 6, p. 1648-1655, 2008.
SHAFI, M.; JHA, A. K.; AKHTAR, M. J. Dual band RF sensor for testing of magnetic properties of materials using meandered line SRR. Sensors and Actuators A: Physical, v. 272, p. 170-177, 2018.
SHARMA, S. K.; CHAUDHARY, R. K. Dual-band metamaterial-inspired antenna for mobile applications. Microwave and Optical Technology Letters, v. 57, n. 6, p. 1444-1447, 2015.
VRBA, D. et al. Metamaterial antenna arrays for improved uniformity of microwave hyperthermia treatments. PIER Progress In Electromagnetics Research, v. 156, p. 1–12, 2016.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
• O(s) autor(es) autoriza(m) a publicação do artigo na revista;
• O(s) autor(es) garante(m) que a contribuição é original e inédita e que não está em processo de avaliação em outra(s) revista(s), nem esteja publicado em anais de congressos e/ou portais institucionais;
• A revista não se responsabiliza pelas opiniões, ideias e conceitos emitidos nos textos, por serem de inteira responsabilidade de seu(s) autor(es). Opiniões e perspectivas expressas no texto, assim como a precisão e a procedência das citações, são de responsabilidade exclusiva do(s) autor(es), e contribuem para a promoção dos:
- Princípios FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable – localizável, acessível, interoperável e reutilizável);
- Princípios DEIA (diversidade, equidade, inclusão e acessibilidade).
• É reservado aos editores o direito de proceder ajustes textuais e de adequação do artigos às normas da publicação.
Responsabilidades dos autores e transferência de direitos autorais
Os autores devem declarar a originalidade do estudo, bem como o fato de que este não foi publicado anteriormente ou está sendo considerado para publicação em outro meio, como periódicos, anais de eventos ou livros. Ao autorizarem a publicação do artigo na Revista Principia, os autores devem também responsabilizar-se pelo conteúdo do manuscrito, cujos direitos autorais, em caso de aprovação, passarão a ser propriedade exclusiva da revista. A Declaração de Responsabilidades dos Autores e Transferência de Direitos Autorais deverá ser assinada por todos os autores e anexada ao sistema como documento suplementar durante o processo de submissão. Clique no link abaixo para fazer o download do modelo.
Esta revista, seguindo as recomendações do movimento de Acesso Aberto, proporciona seu conteúdo em Full Open Access. Assim os autores conservam todos seus direitos permitindo que a Revista Principia possa publicar seus artigos e disponibilizar pra toda a comunidade.
A Revista Principia adota a licença Creative Commons 4.0 do tipo atribuição (CC-BY). Esta licença permite que outros distribuam, remixem, adaptem e criem a partir do seu trabalho, inclusive para fins comerciais, desde que lhe atribuam o devido crédito pela criação original.
Os autores estão autorizados a enviar a versão do artigo publicado nesta revista em repositório institucionais, com reconhecimento de autoria e publicação inicial na Revista Principia.