Projeto e Implementação de Antena Log-Espiral Cônica Não-Uniforme Usando Manufatura Aditiva

• Processo: 25/02139-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
• Pesquisador responsável: Rafael Abrantes Penchel
• Beneficiário: Fernando Masato Tanaka
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental São João da Boa Vista. São João da Boa Vista , SP, Brasil
• Assunto(s): Antenas Impressão tridimensional Micro-ondas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: antena helicoidal | Antena log-espiral | Antenas | impressão 3D | Manufatura Aditiva | microondas | Teoria Eletromagnética, Microondas, Propagação de Ondas, Antenas

Resumo

Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento, otimização e caracterização de uma antena espiral logarítmica cônica baseada em um modelo generalizado de hélice. Diferentemente das abordagens convencionais, a geometria da antena será descrita por um conjunto de equações paramétricas que permitem variações graduais no diâmetro das espiras, no espaçamento entre voltas e na seção transversal do condutor. Essa abordagem inovadora visa melhorar a eficiência da antena, otimizar a resposta em banda larga e facilitar a fabricação. A primeira etapa do projeto consiste na modelagem numérica da antena utilizando o Ansys HFSS (High Frequency Structure Simulator). O modelo generalizado permitirá uma análise detalhada da influência dos parâmetros geométricos na diretividade, coeficiente de reflexão e padrões de radiação. A otimização será realizada para operação na banda X (8-12 GHz). A fabricação será feita por manufatura aditiva (Fused Filament Fabrication - FFF), utilizando polímeros de alta resistência, como PETG e Nylon. O condutor será impresso com seção transversal variável, seguindo a modelagem paramétrica, e posteriormente recoberto com tinta condutiva à base de alumínio e cobre. Essa técnica inovadora visa viabilizar a produção de geometrias complexas com precisão e baixo custo. A caracterização experimental será conduzida em uma câmara anecoica, utilizando um Analisador de Redes Vetoriais (VNA) N9918B FieldFox (até 26 GHz) para medir os parâmetros S, além de testes de ganho, diretividade e padrões de radiação.