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Title: Análise de circuitos integrados e de superfícies seletivas de frequência pelo método interativo das ondas para aplicações nas faixas de micro-ondas e de Terahertz.
Other Titles: Análise de circuitos integrados e de seleção seletiva de freqüência pelo método de aplicação de ondas nas faixas de micro-ondas e de terahertz.
???metadata.dc.creator???: D'ASSUNÇÃO JÚNIOR, Adaildo Gomes .
???metadata.dc.contributor.advisor1???: FONTGALLAND, Glauco.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: BAUDRAND, Henri.
???metadata.dc.contributor.referee1???: FREIRE, Raimundo Carolos Silvério.
???metadata.dc.contributor.referee2???: CAVALCANTE, Gervásio Protásio dos Santos.
???metadata.dc.contributor.referee3???: KRETLY, Luis Carlos.
???metadata.dc.contributor.referee4???: BARBIN, Silvio Ernesto.
Keywords: Método das Ondas.;WCIP.;Antenas Planares.;Superfícies Seletivas de Frequência.;FSS.;FSS Acopladas.;Circuitos Integrados.;Terahertz.;Wave Method.;Selective Frequency Surfaces.;FSS coupled.;Integrated Circuits.
Issue Date: 10-Aug-2012
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: D'ASSUNÇÃO JÚNIOR, Adaildo Gomes. Análise de circuitos integrados e de superfícies seletivas de frequência pelo método interativo das ondas para aplicações nas faixas de micro-ondas e de Terahertz. 2012. 122f. (Tese de Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2012.
???metadata.dc.description.resumo???: O notável desenvolvimento das telecomunicações, observado nos dias atuais, se deve principalmente ao contínuo avanço tecnológico e à crescente demanda por facilidades que possibilitem o estabelecimento rápido, eficiente e diversificado da comunicação entre usuários, quando e onde desejado. Para o atendimento dessa demanda, torna-se essencial o desenvolvimento de dispositivos e circuitos que sejam pequenos, leves, de baixo custo e de fácil construção e integração com outros circuitos. Além disso, é importante que estes circuitos possibilitem a operação tanto em multibandas, como em banda larga, ou ultralarga (UWB), conforme desejado. Por sua vez, estas características são inerentes aos circuitos integrados de micro-ondas e ondas milimétricas. Portanto, a investigação e a proposição de novas configurações de circuitos planares, como antenas integradas e superfícies seletivas de frequência (FSS), tornaramse essenciais e estão sendo consideradas por muitos pesquisadores. Este trabalho propõe e descreve a utilização do método das ondas, ou Wave Concept Iterative Procedure (WCIP), um método preciso e eficiente, por ser de onda completa, na análise de antenas planares e de FSS, para aplicações nas faixas de micro-ondas e de Terahertz (THz). Especificamente, o método WCIP é usado no desenvolvimento de: a) novas geometrias de antenas planares e FSS isoladas de banda larga, b) FSS acopladas (lado a lado e face a face), c) FSS com dualidade de polarização, d) FSS com estruturas reconfiguráveis e e) de forma pioneira, estruturas para comunicações ópticas. As expressões determinadas através do método WCIP foram implementadas em programas desenvolvidos em Matlab. No estudo de antenas, são determinadas a frequência de operação, a largura de banda e a perda de retorno. No estudo de FSS, são determinadas a frequência de operação, a largura de banda e a perda de inserção. Nos dois casos, são apresentadas considerações sobre a eficiência e precisão do método WCIP. Além disso, foram projetados, construídos e medidos vários protótipos de antenas planares e de FSS, sendo possível constatar uma boa concordância entre os resultados simulados (WCIP) e medidos, nos casos considerados. Em seguida, são apresentados resultados para aplicações em sistemas de comunicações na faixa de THz, obtidos para FSS tendo como elementos: a) dipolos de abertura, b) arranjos colineares de dois dipolos de abertura e c) setores de anéis (split-ring) metálicos acoplados, para verificar a potencialidade e versatilidade do método WCIP. Os resultados obtidos foram comparados com os do software Ansoft Designer, sendo possível observar uma excelente concordância.
Abstract: The great development of the telecommunications observed in these days is mainly due to recent technological achievements and to the seeking for new facilities to make fast, efficient, and diverse communication connections among users, when and where needed. In order to get that it is necessary to develop even smaller, lighter and easy to build, as well as integrate, high frequency devices and circuits for communication systems. Thereafter it is necessary the development of high frequency devices and circuits to be used in both multiband and wideband (UWB) applications. Besides these requirements can be accomplished using microwave and millimeter wave integrated circuits due to their intrinsic properties. Therefore the analysis and proposition of new integrated circuits, like planar antennas and frequency selective surfaces (FSS) is needed and are being investigated by many researchers all over the world. This work proposes and describes the use of the Wave Concept Iterative Procedure (WCIP), an accurate and efficient full-wave analysis method, to investigate the properties of planar antennas and FSS for applications at microwave and terahertz (THz) bands. Particularly WCIP is used in this work to develop: a) new geometries for planar antennas and wideband isolated FSS, b) side by side, as well as broadside, coupled FSS, c) dual polarized FSS, d) FSS with reconfigurable geometries, and e) in a break through (step forward), optical communications geometries. The derived equations using WCIP are implemented in Matlab codes to investigate microstrip antennas and isolated and coupled FSS properties. The antenna geometries analyses are focused in the determination of resonant frequencies, bandwidths, and return loss parameters. In the case for FSS the focus is the determination of resonant frequencies, bandwidths, and insertion loss parameters. In both cases the WCIP accuracy and efficiency are addressed. Furthermore several antennas and FSS prototypes are built and measured for comparison purposes, and agreement is observed between simulated and measured results. Afterward the properties of several THz band integrated circuits are investigated through WCIP. Among them those such as: a) slot dipoles, b) collinear array of two slot dipoles, and coupled metallic ring sectors, to verify the WCIP potentiality and adaptability in analyzing THz antenna and FSS structures. WCIP simulated results are compared to those obtained through Ansoft Designer showing a good agreement.
Keywords: Método das Ondas.
WCIP.
Antenas Planares.
Superfícies Seletivas de Frequência.
FSS.
FSS Acopladas.
Circuitos Integrados.
Terahertz.
Wave Method.
Selective Frequency Surfaces.
FSS coupled.
Integrated Circuits.
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3158
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Elétrica.

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