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Title: Aplicação do método iterativo baseado no conceito de ondas (WCIP) na análise de antenas e circuitos planares multicamadas.
Other Titles: Application of the iterative method based on the concept of waves (WCIP) in the analysis of antennas and multilayer planar circuits.
???metadata.dc.creator???: SERRES, Alexandre Jean René.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: FONTGALLAND, Glauco.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: FARIAS, José Ewerton P. de.
Keywords: Circuitos em Micro Ondas.;WCIP.;Ondas Transversais.;FMT.;Amplificador Multicamadas Compacto.;Circuits in Micro Waves.;Transverse Waves.;Compact Multi-Layer Amplifier.
Issue Date: Feb-2011
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SERRIS, Alexandre Jean René. Aplicação do método iterativo baseado no conceito de ondas (WCIP) na análise de antenas e circuitos planares multicamadas. 2011. 148f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2011.
???metadata.dc.description.resumo???: Apresentam-se neste trabalho a modelagem e a análise de circuitos planares multicamadas para altas frequências utilizando um método iterativo baseado no conceito de ondas (Wave Concept Iterative Procedure – WCIP). A formulação adotada no método permite determinar uma relação simples entre ondas incidentes e ondas refletidas em diferentes meios dielétricos dos dois lados de uma descontinuidade, através de uma combinação linear dos campos eletromagnéticos. O tratamento dos fenômenos eletromagnéticos é formulado em dois domínios. A reflexão é tratada no domínio modal e o espalhamento definido, a partir das condições de contorno e de continuidade, no domínio espacial. A propagação dos campos em um guia de ondas permite a aplicação da Transformada de Fourier e a decomposição da onda nos modos TE e TM. A transformada de Fourier em modos (Fourier Modal Transform – FMT) é a ferramenta fundamental no processo iterativo WCIP, uma vez que ela permite realizar a transformação entre os domínios. Um primeiro tratamento matemático apresentado para a formulação permite a simulação de circuitos planares com uma camada. Em seguida, essa formulação é expandida para a análise de circuitos planares multicamadas. Os resultados obtidos com o programa desenvolvido em MATLAB, para simular circuitos planares multicamadas (filtro e antena patch alimentada através uma fenda), são comparados com resultados experimentais de medição e simulados apresentados na literatura especializada. Por fim, estruturas de combinadores espaciais de potência quase-ópticos são apresentadas bem como a formulação de uma estrutura amplificadora multicamadas baseada nos conceitos destes. Os polarizadores são colocados perpendicularmente na entrada e na saída da estrutura com um elemento ativo para a amplificação. Os polarizadores são considerados ideais e desenvolvidos com o WCIP. Uma impedância negativa é utilizada para a amplificação. A utilização do método das fontes auxiliares permite a modelagem eletromagnética da estrutura composta por elementos passivos e elementos ativos.
Abstract: This work presents the modeling and analysis of multilayer planar circuits for frequencies of a few GHz using an iterative method based on the wave concept (Wave Concept Iterative Procedure – WCIP). This method determines a simple relation between the incident and reflected waves in different media of each side of a discontinuity. The treatment of the field electromagnetic phenomena is formulated in two domains. The reflection is treated in the modal domain and the diffraction, defined from the continuity and boundaries conditions, in the space domain. A consideration of the fields’ propagation in a rectangular wave guide allows the application of a Fourier Transform and wave decomposition into TE and TM modes. A Fourier Modal Transform (FMT) is the basic tool in the iterative procedure; it allows to carry out the transformation between the two modes. An initial mathematical formulation is presented to allow the simulation of planar circuits. Finally, this formulation is expanded for multilayer planar circuits. Simulation results with the developed method for planar circuits and multilayer planar circuits (filter and slot coupled patch antenna) have been compared with measured and simulated results found in the literature. Finally, quasi-optical space power combining circuits are presented as well as multilayer amplifier structure based on the quasi-optical circuits concepts. Polarizers are placed perpendicularly between the input and the output of the structure and an active element for the amplification. The polarizers are considered as ideal and developed with the WCIP. Negative impedance is used for the amplification. The use of the auxiliary source method allows an electromagnetic modeling of the composed structure for passive and active elements.
Keywords: Circuitos em Micro Ondas.
WCIP.
Ondas Transversais.
FMT.
Amplificador Multicamadas Compacto.
Circuits in Micro Waves.
Transverse Waves.
Compact Multi-Layer Amplifier.
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3173
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Elétrica.

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