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
Como Citar
Edição
Seção
Licença
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.
Demais informações sobre a Política de Direitos Autorais da Revista Principia encontram-se neste link.
(precisa estar logado)
