Projeto de Antenas Patch Operando em Modos de Alta Ordem

• Processo: 19/24250-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
• Pesquisador responsável: Rafael Abrantes Penchel
• Beneficiário: Isabelle Marcansola
• Instituição Sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental São João da Boa Vista. São João da Boa Vista , SP, Brasil
• Assunto(s): Sistema de comunicação Transmissão de dados Ondas milimétricas Eletromagnetismo Dispositivos eletrônicos Densidade Teoria eletromagnética Método dos elementos finitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: antenas patch | aumento de ganho | modos de alta ordem | ondas milimétricas | Eletromagnetismo Aplicado

Resumo

O aumento da demanda por serviços de transmissão de dados sem fio, a inserção da IoT nas redes 5G e a escassez de espectro em baixas frequências (i.e., VHF e UHF) forçou o desenvolvimento dos sistemas de comunicação na faixa de ondas milimétricas. Nestas frequências, a atenuação do espaço livre é um problema crítico, requerendo alto ganho dos sistemas irradiantes. A abordagem ao problema adotada neste projeto de pesquisa propõe estudo eletromagnético de antenas patch retangular operando em modos de alta ordem. O objetivo é modificar a distribuição da densidade de corrente no patch para aumentar o ganho e reduzir os lóbulos laterais, sem aumentar a área da antena. O trabalho tem início com o projeto uma antena patch convencional (i. e., operando no modo dominante TM01) alimentada por sonda coaxial. Através da inserção de fendas para redistribuição da densidade superficial de corrente a antena será modificada para operar nos modos TM03 e TM05. A análise eletromagnética dos dispositivos será realizada no software Ansys Eletrontic Desktop, módulo HFSS (High-Frequency Structure Simulator) usando o método do elementos finitos (FEM - Finite Element Method). Por fim, um protótipo será construído e seu desempenho avaliado por meio da caracterização do diagrama de radiação e perda de retorno.