Caracterização numérica e experimental de estruturas CSRR em antenas de microfita

Autores

  • Álef Huan Pereira Souto Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB)
  • Jefferson Costa e Silva Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB) http://orcid.org/0000-0002-5857-6112
  • Marília Gabriella Alves Rodrigues Santos Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB)
  • Alfredo Gomes Neto Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB) http://orcid.org/0000-0001-5437-9093

DOI:

https://doi.org/10.18265/1517-03062015v1n45p188-199

Palavras-chave:

Microfita, CSRR, 4G/LTE, Simulações, Medições

Resumo

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

Não há dados estatísticos.

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

2019-07-12

Edição

Seção

Engenharias IV - Engenharia Elétrica - Telecomunicações e Processamento de Sinais

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)

1 2 > >>