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Análise comparativa de desempenho de redes residenciais IEEE 802.11N e homeplug AV
(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN), 2013-12) Trindade, E. L.; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; Moreira, Ricardo César de Oliveira
Este artigo apresenta uma análise comparativa dos padrões 802.11n e Homeplug AV, abordando melhorias desses padrões com relação aos seus anteriores. São realizados testes do desempenho de cada padrão em ambiente residencial, considerando como parâmetro analisado a taxa de transmissão. O interesse foi determinar o desempenho relativo destas tecnologias, considerando a taxa de transmissão em função da distância de transmissão, do tamanho dos pacotes e do número de nós ativos na rede
Análise de biossensores ópticos baseados no efeito SPR utilizando novos modelos de dispositivos quase cristalinos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-30) Cunha, Nilson Henrique de Oliveira; Silva, José Patrocínio da; https://orcid.org/0000-0003-1843-7879; http://lattes.cnpq.br/5753289728835624; https://orcid.org/0000-0003-2919-3515; http://lattes.cnpq.br/7745059963791819; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; Sousa Júnior, Vicente Ângelo de; Mercedes, Cosme Eustaquio Rubio; Andrade, Humberto Dionisio de
Com o avanço contínuo das novas tecnologias de comunicações em todas as áreas da ciência, é essencial que os dispositivos utilizados acompanhem esses progressos para garantir resultados confiáveis. Nesse cenário, as aplicações em frequências muito altas têm sido exploradas para desenvolver dispositivos com respostas ultra rápidas. Entre essas aplicações, os sensores ópticos têm sido alvo de extensas pesquisas. Este trabalho utiliza o efeito de ressonância de plasmons de superfície (SPR – do inglês Surface Plasmon Resonance) para análise de sensores ópticos baseados em diferentes modelos de guias ópticos. O efeito SPR ocorre quando uma interface metal-dielétrico é excitada por um sinal de luz em uma frequência específica, denominada frequência plasmônica de superfície, induzindo a formação de densos aglomerados de elétrons na região de análise, viabilizando assim a detecção do material. O objetivo deste estudo é propor e analisar quatro novos modelos de sensores plasmônicos derivados de guias ópticos, incluindo fibras ópticas microestruturadas e guias convencionais. Na primeira abordagem, foi utilizada uma fibra óptica microestruturada com furos elípticos, explorando duas variações: uma com núcleo estendido e outra com dois núcleos. O segundo estudo envolve uma fibra óptica tipo D microestruturada, onde um defeito no núcleo de sílica (𝑆𝑖𝑂2 ), foi dopado com diferentes concentrações de dióxido de germânio (𝐺𝑒𝑂2 ), para otimizar o efeito de SPR. A terceira estrutura proposta consiste em um guia óptico do tipo rib com um microcanal acoplado, separado da região de guiamento por uma fina camada de ouro. Por fim, a última estrutura proposta utiliza uma fibra óptica microestruturada quase periódica, com a introdução de cristal líquido sensível a variações de temperatura para melhorar o acoplamento entre os modos fundamental e plasmônico. Para a avaliar a eficácia dos sensores, foram estudadas as distribuições de campo elétrico (E) e magnético (H), a perda por confinamento (CL – do inglês Confinement Loss) e a sensibilidade espectral, ou sensibilidade de comprimento de onda (WS – do inglês Wavelength Sensitivity). Essas investigações visam contribuir para o desenvolvimento de sensores ópticos avançados, capazes de detectar com precisão variações no índice de refração de materiais em aplicações tanto químicas quanto biológicas.
Análise de células unitárias com metamaterial utilizando substratos EBG para aplicações em estruturas planares
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-08-26) Cunha, Nilson Henrique de Oliveira; Silva, Jose Patrocinio da; ; http://lattes.cnpq.br/5753289728835624; ; http://lattes.cnpq.br/7745059963791819; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; http://lattes.cnpq.br/1982228057731254; Sena, Francisco das Chagas Barbosa de; ; http://lattes.cnpq.br/0166555495027599
Com o crescimento da área de comunicações e o intenso estudo acerca de formas mais eficientes para transmissão e recepção de sinais eletromagnéticos, os circuitos impressos têm ganhado um destaque cada vez maior no cenário mundial, e com base nestes circuitos, destaca-se a aplicação de materiais artificiais, os metamateriais. A diferença essencial entre materiais convencionais e metamateriais é que, enquanto os materiais convencionais são definidos pelos seus átomos constituintes, os metamateriais são caracterizados por suas células unitárias constituintes, desta forma, a engenharia da construção destas estruturas pode criar uma resposta arbitrária, que não seria conseguido com um material convencional. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo propor a aplicabilidade de substratos metamateriais de baixo custo, em dispositivos planares. Para isso, serão apresentados diversos modelos de análises para estruturas metamateriais, desde a escolha das condições de contorno, até a aplicação da excitação adequada. Após a seleção do modelo de análise, será realizado um estudo partindo da caracterização de uma célula unitária metamaterial convencional, baseada em estruturas SRR (Split Ring Resonator). Em seguida, serão propostas modificações nestas células com a mudança na geometria do ressoador, e também com a aplicação de estruturas EBG (Electromagnetic Band Gap), de modo a adequar as respostas em frequência da célula ao projeto desejado. Por fim, será estudado a aplicação deste substrato em uma antena de microfita de patch retangular, em que serão analisados o coeficiente de reflexão, a impedância da antena, o ganho, o diagrama de radiação, o ângulo de -3dB, a distribuição de campo elétrico na antena, a distribuição da densidade superficial de corrente nas células propostas e por fim, o diagrama de Brillouin, para se comprovar as zonas proibidas criadas pela estrutura EBG. Desta forma, espera-se verificar a utilidade e importância cientifica do estudo proposto em sistemas atuais.
Análise de desempenho da tecnologia homeplug 1.0 em ambientes domésticos e não domésticos
(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte, 2007) Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; Moreira, Ricardo César de Oliveira; Araújo, Lincoln Machado
Na literatura, podem ser encontrados vários artigos que analisam as características das redes elétricas para transmissão de dados bem como as técnicas de comunicação empregadas para essa finalidade. Quase todos os artigos que estudam o padrão HomePlug fazem testes de desempenho protocolo. Alguns desses artigos fazem testes comparativos entre a sub-camada MAC do HomePlug e do IEEE 802.11. Este trabalho complementa as avaliações encontradas na literatura e tem por objetivo o estudo do padrão HomePlug 1.0, em relação ao seu desempenho em ambientes domésticos e não-domésticos. A vazão da rede Homeplug foi analisada, considerando-se vários fatores, como o tamanho dos arquivos enviados, efeito de cargas elétricas e número de nós ativos
Análise de desempenho de transformadas wavelet para remoção de ruído de sinais presentes em DOAS
(Instituto Federal de Educacao, Ciencia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN)., 2015-09) Araújo, Boanerges Victor Soares de; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira
Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre o desempenho de diversas wavelets distintas aplicadas à remoção de ruído de sinais típicos encontrados na Espectroscopia de Absorção Óptica Diferencial (DOAS). Os testes realizados utilizaram a transformada wavelet discreta (DWT) e níveis de ruído distintos para contaminar os sinais base, em busca das wavelets mais apropriadas para tratá-los. Como critério de desempenho, utilizou-se a energia da diferença entre o sinal de origem e o sinal filtrado
Análise e projeto de antenas patch de microfita com substrato inspirado em arranjo EBG
(2019-07-26) Andrade, Betoven Oliveira de; Mendonça, Laercio Martins de; ; ; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; Silva, José Patrocinio da; ; Andrade, Humberto Dionisio de; ; Araújo, Wellington Candeia de;
Após algumas décadas das primeiras publicações sobre antenas de microfita, as pesquisas e aplicações continuam em expansão. Isso é consequência de várias de suas características atrativas, sobretudo a possibilidade de montagem no mesmo plano dos circuitos transceptores. Acontece que essa vantagem acarreta alguns problemas, como por exemplo, as ondas produzidas pelos circuitos refletem e refratam no interior do substrato, já que esse possui diferentes índices de refração, o que ocasiona correntes superficiais no plano de terra, levando a uma largura de banda estreita e também a uma menor eficiência de radiação e baixo ganho, já que parte da energia é desperdiçada. Para resolver tais características indesejáveis, várias técnicas têm sido investigadas e empregadas, sendo uma das mais promissoras o uso de substratos EBG (Electromagnetic Band-Gap). EBG são estruturas periódicas em material dielétrico ou condutivo. Elas propagam as ondas eletromagnéticas em uma frequência específica para todos os estados de polarização e ângulos de incidência, oferecendo características passa-banda e rejeita-banda. Estudos de novas estruturas, técnicas e equacionamentos voltados aos materiais EBG na forma de furos periódicos no substrato são apresentados nesta tese. Os objetivos deste trabalho consistem nos seguintes tópicos: (i) proposição de novas antenas, inclusive antenas com substratos impressos 3D; (ii) proposição de projeto de antenas, através de técnicas adequadas de furos que resultam no nãodeslocamento de frequência, ocasionados geralmente por alteração na permissividade após a inserção dos furos; (iii) comprovação de que diferentes formas geométricas de furos não estão relacionadas à variação da frequência de ressonância; (iv) comprovação de que uma geometria não-convencional (não-cilíndrica) pode promover melhorias de eficiência no tempo de projeto; (v) aplicação de uma rede neural artificial capaz de melhorar o tempo de obtenção das perdas de retorno; (vi) proposição de técnicas de baixo custo para o desenvolvimento de antenas com substrato EBG. Metodologia da pesquisa, referencial teórico e as análises citadas são apresentadas ao longo da tese. As validações das propostas dos estudos são apresentadas através de resultados de simulação e medição de protótipos.
Antenas de microfita para 4G, 5G e arranjo de antenas cilíndricas
(2016-08-22) Silva Neto, Almir Souza e; Fernandes, Humberto César Chaves; ; ; Gomes Neto, Alfredo; ; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; Silva, Jefferson Costa e; ; Lavor, Otávio Paulino;
Nos dias atuais observa-se um grande avanço na área aeroespacial, em sistema de telemetria, sensoriamento remoto, sistemas de radar (rastreamento e monitoração), sistemas de comunicações via satélite e novas tecnologias de comunicações de voz e dados. As antenas de microfita cada vez mais têm sido utilizadas devido as suas características e vantagens. Dessa forma, este trabalho apresenta análises, simulações e medições de antenas de microfitas para aplicação em: redes locais sem fio WLAN (Wireless Local Area Network) com operação em 2,4 GHz; tecnologia de quarta geração 4G para o uso em 2,5 GHz; tecnologia de quinta geração 5G nas frequências de 28 GHz e 60 GHz; aplicações em UWB (Ultra Wide Band) com bandas de rejeição utilizando ressoadores de anel partido; satélites com operação na banda Ku e aplicação em telemetria utilizando estruturas cilíndricas operando na faixa de 2 a 4 GHz, na banda S. Foram feitas análises com aplicação de estrutura EBG (Electromagnetic Band Gap) no substrato e no plano de terra, utilização de substrato metamaterial, aplicação de estruturas DGS (Defected Ground Strutures) no plano de terra e arranjos, com objetivo de obter melhoria nos parâmetros, em especial ganho e largura de banda. O método de análise das antenas de microfita utilizado neste trabalho foi o método de Linha de Transmissão Transversa. Os resultados simulados foram obtidos através do software comercial Ansoft HFSS. Comparações entre os resultados simulados e medidos das antenas propostas foram realizados para efeito de validação dos protótipos. Ao final, são apresentadas sugestões para a continuidade deste trabalho.
Aplicação das Wavelets de Daubechies em conjunto com o método de propagação vetorial de feixes na análise de estruturas fotônicas
(2019-05-24) Silva, Paulo César Linhares da; Silva, José Patrocínio da; ; ; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; Sousa Júnior, Vicente Ângelo de; ; Garcia, Antonio Ronaldo Gomes; ; Queiroz Júnior, Idalmir de Souza;
No Método dos Elementos Finitos (FEM, do inglês, Finite Element Method), os elementos são conectados por pontos, os quais são denominados de nós ou pontos nodais. O conjunto de elementos e nós, locais e globais, é conhecido por malha. Nesse caso, o que é subdividido na malha é a geometria da estrutura a ser analisada. Para analisar o comportamento físico da estrutura, faz-se uso de equações matemáticas que não possuem uma solução exata, porém, podem ser aproximada numericamente. A precisão do FEM depende da quantidade de nós, da quantidade de elementos e do tamanho e tipos de elementos que compõem a malha. Ou seja, quanto menor for o tamanho do elemento e maior for o número deles em uma determinada malha, maior a precisão nos resultados da análise. Nesse contexto, os softwares de simulação computacional vêm evoluindo e buscam aprimorar as análises abordadas pelo FEM, melhorando a escolha dos tipos e a geração da malha, levando a uma boa performance das técnicas de modelagem. Nesse trabalho, a busca é por um melhor desempenho do método dos elementos finitos, quando aplicado em conjunto com outras técnicas, para simulação da propagação de ondas eletromagnéticas em guias de onda dielétricos. Para isso, utilizou-se a wavelet de Daubechies como ferramenta matemática para a obtenção dos coeficientes das matrizes elementares, que surgem na análise, devido à geometria dos elementos que formam a malha. Portanto, a proposta é desenvolver uma base de Daubechies para ser utilizada em conjunto o método da propagação vetorial de feixes (VBPM, do inglês, Vector Beam Propagation Method), na análise da propagação eletromagnética em meios guiados. O VBPM usa como base numérica o FEM e o método da propagação de feixes de luz em estruturas ópticas. Para se alcançar o objetivo principal desse trabalho, foi desenvolvida uma função geradora de momentos, para gerar funções do tipo x k , partindo-se de uma base de wavelets. A função x k foi expressa por meio de uma base de wavelet de Daubechies que deram origem as matrizes elementares do VBPM, também conhecidas como funções de base. Para verificar a precisão do VBPM com o novo conjunto de funções de bases, foi analisada a propagação de onda em um guia dielétrico de fraco acoplamento eletromagnético e a transferência de energia entre uma fibra óptica de cristal fotônico e uma fibra óptica convencional.
Aplicação de curvas fractais em elementos convolucionados para o projeto de FSS miniaturizada e com estabilidade angular
(2017-06-28) Barros, Vitor Fernandes de; Silva, Sandro Gonçalves da; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; http://lattes.cnpq.br/1982228057731254; ; http://lattes.cnpq.br/6122570451445215; ; http://lattes.cnpq.br/0708524797404117; Martins, Ronaldo de Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/0978273656336966; Gomes Neto, Alfredo; ; http://lattes.cnpq.br/1403715441701958; Braz, Erico Cadineli; ; http://lattes.cnpq.br/9382571991103772
Superfícies seletivas em frequência (FSS) têm sido utilizadas em Telecomunicações para os mais variados propósitos, que vão desde a fabricação de antenas de hiper-ganho e de sub-refletores a seu uso como bloqueadores de sinais em presídios. A possibilidade de acoplá-las a antenas de microfita e guias de onda, bem como seu enorme potencial para combater o problema crescente da interferência nos sistemas de comunicação, as tornam ainda mais atrativas para esse mercado. O objetivo desse trabalho é propor e analisar uma FSS de comportamento multibanda, independente de polarização e com estabilidade angular, a qual seja resultante da combinação de diferentes técnicas de miniaturização, tais como a fractalização e o uso de elementos convolucionados, de modo a torná-la mais compacta, leve e eficiente. Para tanto, nessa tese, é previamente conduzido um estudo bibliográfico sobre as FSS e a geometria monofractal. Este trabalho também descreve as principais técnicas de miniaturização disponíveis na literatura, detalhando os efeitos e benefícios de cada uma em relação à resposta da estrutura. Cinco modelos de FSS são escolhidos e, em seguida, cada um deles é devidamente analisado. Para os resultados simulados, utiliza-se o software comercial Ansoft Designer, utilizado para a análise do comportamento eletromagnético da FSS por meio do Método dos Momentos (MoM). Os resultados medidos, por sua vez, são obtidos com um analisador vetorial de redes, modelo Agilent N5230A, e demonstram uma boa concordância com os valores simulados. Verifica-se que, com a aplicação de diferentes técnicas de miniaturização combinadas, é possível obter um fator de miniaturização de até 79;3% no tamanho da FSS.
Aplicação de inteligência computacional em projetos de superfície seletiva em frequência multibanda e/ou banda larga para aplicações comerciais
(2018-06-20) Segundo, Francisco Carlos Gurgel da Silva; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; ; Gomes Neto, Alfredo; ; Martins, Allan de Medeiros; ; Braz, Erico Cadineli; ; Silva, Gutembergue Soares da;
As superfÌcies seletivas em frequÍncia (Frequency Selective Surface - FSS) consistem de um arranjo periÛdico de elementos que possuem a capacidade de filtragem de ondas eletromagnÈticas. Nos ˙ltimos tempos, estas estruturas possuem papel de destaque na ·rea de telecomunicaÁıes em virtude da sua variedade de aplicaÁıes. Dentre as aplicaÁıes, atualmente busca-se por FSS com caracterÌsticas de banda ultra larga (ultrawideband - UWB) e multibanda. Essas caracterÌsticas s„o desejadas devido o desenvolvimento de tecnologias com capacidade de transmiss„o cada vez mais elevadas e redes de telecomunicaÁıes operam em v·rias bandas de frequÍncia reduzindo os custos operacionais e de implantaÁ„o do sistema. Para encontrar FSS com tais caracterÌsticas, pode-se fazer uso de tÈcnicas de inteligÍncia computacional com a finalidade de obter estruturas Ûtimas. Dentre as tÈcnicas, tem-se as redes neurais artificiais do tipo RBF, a qual ser· utilizada como ferramenta com objetivo de obter FSS otimizadas com respostas multibanda e/ou banda larga. Neste trabalho, utilizou-se trÍs geometrias largamente utilizada em relatos cientÌficos e uma inÈdita na literatura para desenvolvimento de quatro projetos de FSS, sendo: projeto de FSS para banda X que fez uso da geometria espira quadrada; FSS com resposta UWB que fez uso de estruturas cascateadas de espira quadrada dupla e espira quadrada; FSS com operaÁ„o nas bandas C e Ku que a geometria utilizada foi a cruz de JerusalÈm e, por ˙ltimo, foi desenvolvido o projeto de FSS com geometria convolucionada inÈdita para aplicaÁ„o nas faixas ISM e UNII. Em todos os projetos, foi realizado estudo de estabilidade angular e de polarizaÁ„o e, protÛtipos foram confeccionados e em todos os casos, houve concord‚ncia entre os resultados simulados no Ansoft DesignerTM e os resultados medidos.
Automação residencial microcontrolada para transmissão de dados via rede elétrica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-07-25) Ferreira, Fernando Hilton Teixeira; Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/7224754476792019; ; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; http://lattes.cnpq.br/1982228057731254; Alves Filho, Manoel; ; http://lattes.cnpq.br/1217566969552622
Este trabalho trata da especificação e da implementação de um protocolo para controlar a comunicação entre dois microcontroladores (PICs), utilizando como meio de transmissão a rede elétrica, tornando a comunicação mais segura e economicamente viável. O Protocolo foi implementado em linguagem de programação C, tendo como referência alguns protocolos desenvolvidos para uso automobilístico. Foi implementado também um circuito para testar a comunicação PLC e o Protocolo.
Bi anisotropia em antenas de microfita retangular e estruturas circulares modificadas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-11-20) Lavor, Otávio Paulino; Fernandes, Humberto César Chaves; ; http://lattes.cnpq.br/0246709532151067; ; http://lattes.cnpq.br/1857806253382088; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; http://lattes.cnpq.br/1982228057731254; Andrade, Humberto Dionisio de; ; http://lattes.cnpq.br/1253785596446469; Queiroz Júnior, Idalmir de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/8047604543096116; Silva, José Patrocinio da; ; http://lattes.cnpq.br/5753289728835624; Sousa Neto, Marinaldo Pinheiro de; ; http://lattes.cnpq.br/2524160890713257
As antenas de microfita na sua forma mais simples são compostas por um plano de terra e um substrato dielétrico que sustenta uma fita condutora. Como estas antenas apresentam algumas limitações, este trabalho apresenta um estudo de substratos anisotrópicos, bem como alguns resultados em antenas de microfita com patch circular visando superar estas limitações, em especial nas aplicações em tecnologia 4G. Esses substratos anisotrópicos são aqueles em que permissividade elétrica e permeabilidade magnética são representadas por tensores de segunda ordem. O estudo consiste de uma análise teórica dos substratos e o desenvolvimento de um formalismo matemático, o método da Linha de Transmissão Transversa, visando a aplicação destes substratos em antenas de microfita. Dentre os substratos utilizados neste estudo, estão os ferrimagnéticos e os Metamateriais, em que algumas miniaturizações das antenas são alcançadas. Para antenas com patch circular, são considerados arranjos e planos te terra modificados a fim de alcançar melhoria nos parâmetros, em especial ganho e largura de banda. Tem sido feitas diversas simulações e antenas são construídas para que os valores medidos fossem comparados com os valores simulados.
Cálculo de parâmetros otimizados para superfícies seletivas de frequência por meio do método de otimização Taguchi
(2016-07-18) Filgueira, Jannayna Domingues Barros; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; ; Martins, Allan de Medeiros; ; Rodrigues, Marcio Eduardo da Costa; ; Gomes Neto, Alfredo; ; Maniçoba, Robson Hebraico Cipriano;
As superfícies seletivas em frequência (FSS) pertencem a uma subclasse dos metamateriais composto por patchs metálicos bidimensionais. Por apresentar um comportamento seletivo de frequência, essas estruturas têm sido aplicadas nas áreas de micro-ondas e sistemas de comunicação, além de ser tema de pesquisa por parte de estudiosos. A literatura define basicamente uma superfície seletiva de frequência como um arranjo periódico de patches que exibe um determinado comportamento de filtragem de frequência podendo apresentar características de filtro rejeita-faixa ou passa-faixa que permite a reflexão ou a transmissão de sinais em uma determinada faixa de frequência. As FSS são utilizadas em diversas aplicações que vão desde sistemas de micro-ondas e antenas até aplicações em radomes e comunicações via satélite. Estruturas de FSS com comportamento Eletromagnético adequado têm sido estudadas por pesquisadores da área. Porém, a análise das características espectrais dessas estruturas requer técnica com elevada complexidade computacional. Para reduzir o esforço computacional relacionado ao tempo de processamento, podem ser utilizadas técnicas de otimização. Neste aspecto, esta pesquisa propõe a utilização de um método de otimização no projeto de FSS. Os métodos de otimização têm como objetivo obter os resultados de um sistema por meio do ajuste dos parâmetros de entrada, ou seja, ao ajustar estes parâmetros os métodos de otimização procuram um melhor resultado de saída de modo que o desempenho do sistema, em termos de qualidade, custo e eficiência, possam ser otimizados. Esses métodos podem ser aplicados em diversas áreas. Atualmente, na área do Eletromagnetismo, os circuitos de micro-ondas e antenas têm aplicado diversas técnicas de otimização como Algoritmos Genéticos (AG), Redes Neurais Artificiais (RNA) e Otimização com Enxame de Partículas (PSO). O método de otimização descrito nesta pesquisa foi desenvolvido com base no conceito do arranjo ortogonal, o Método Taguchi. Este método fornece uma maneira eficiente para escolher os parâmetros do projeto em um processo de Resumo otimização e reduz efetivamente o número de experimentos requerido na aplicação. O Método Taguchi é aplicado com sucesso nas áreas de Engenharia Química e Engenharia Mecânica e mais recentemente têm-se aplicações na área de Eletromagnetismo, porém, sua aplicação em FSS é inédita. Neste estudo aplicamos o Método Taguchi em três estruturas de FSS: FSS quadrada, FSS quadrada com grade e dipolo cruzado. O objetivo do método é obter os melhores valores para parâmetros físicos da FSS, de modo que esta opere de forma satisfatória, de acordo com especificações determinadas no projeto. Utilizamos também nesta pesquisa o Método do Circuito Equivalente. A precisão do método Taguchi é verificada experimentalmente e comparada com as simulações realizadas no ANSYS Designer. Em seguida os protótipos são construídos e caracterizados experimentalmente.
Contribuições ao estudo de modelagem de equações estruturais na avaliação da satisfação do cliente de serviços de comunicações móveis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-02-26) Silva, Gutembergue Soares da; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; http://lattes.cnpq.br/1982228057731254; ; http://lattes.cnpq.br/1214925346969928; Fernandes Neto, André Pedro; ; http://lattes.cnpq.br/6481909544754185; Costa, José Alfredo Ferreira; ; http://lattes.cnpq.br/9745845064013172; Martins, Ronaldo de Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/0978273656336966; Mattozo, Teófilo Câmara; ; http://lattes.cnpq.br/1859655297732667
No mercado de telecomunicações as transformações tecnológicas das últimas décadas aliaram-se a um cenário formado por empresas de alta tecnologia que caracterizam o setor de comunicações móveis pessoais em todo mundo. Neste contexto, as empresas deste setor preocupam-se cada vez mais com a competitividade, oferta de serviços, área de atendimento, demanda reprimida e a lealdade do cliente. Estudos de comportamento do consumidor pesquisam a satisfação e lealdade de clientes como fatores básicos para relações bem sucedidas e duradouras com as empresas. A complexidade das relações entre variáveis na avaliação da satisfação do cliente em comunicações móveis pode ser adequadamente pesquisada com a utilização de métodos estatísticos multivariados. Essa tese analisou as relações causais envolvendo os antecedentes e consequentes associados à satisfação do cliente, no segmento de comunicações móveis, bem como desenvolveu e validou um modelo comportamental do cliente no uso deste serviço, buscando explicar as relações entre os construtos envolvidos: satisfação, qualidade dos serviços, valor percebido, imagem da marca, lealdade e reclamação. Foi estabelecida uma ampla base teórica para avaliar a importância estratégica do modelo que relaciona a influência na satisfação do serviço com as percepções dos clientes e avaliada a precisão deste modelo, por meio de uma análise comparativa a utilização de três métodos de estimação dos seus parâmetros, MLE, GLS, e ULS, com o emprego de modelagem de equações estruturais. Foram feitas aplicações em análises de dados, sendo testada e avaliada empiricamente, a influência do gênero na satisfação do cliente deste setor, além de uma segmentação de mercado utilizando mapas auto-organizáveis e a correspondente validação deste processo, com modelagem de equações estruturais.Os resultados do estudo empírico produziram uma boa qualidade de ajustamento para o modelo teórico proposto, com evidências do estabelecimento de uma adequada capacidade explicativa e preditiva, destacando-se a relevância da relação causal entre a satisfação e lealdade, em consonância com diversos estudos realizados para os mercados de comunicações móveis.
Desenvolvimento de uma técnica numérica para análise de superfícies seletivas em frequência do tipo absorve-transmite
(2019-07-18) Santos, Eliel Poggi dos; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; ; Gomes Neto, Alfredo; ; Braz, Erico Cadineli; ; Silva, Mauricio Weber Benjó da; ; Sousa Júnior, Vicente Ângelo de;
Os sistemas modernos de comunicação sem fio utilizam diversos tipos de dispositivos como antenas, moduladores, filtros, detectores, absorvedores e diversos outros tipos. Em particular, os absorvedores de ondas eletromagnéticas tornaram-se componentes críticos em sistemas de segurança, detecção e imagem. Os fundamentos dos absorvedores baseiam-se em configurações que permitem o controle da absorção de ondas eletromagnéticas. Atraíram considerável atenção dos pesquisadores devido o aumento dos requisitos de desempenho de absorção de micro-ondas, bom desempenho em aplicações civis e surgimento de novos tipos de materiais absorvedores de microondas, resultando em consideráveis progressos. Nesse sentido, diversos parâmetros são usualmente analisados por meio de métodos de onda completa e métodos numéricos. Ambos são utilizados em muitos casos no núcleo de softwares comercicais como também em métodos híbridos. A utilização de técnicas numéricas mais simples permite uma análise de comportamentos de reflexão e de transmissão de maneira adequada com boa aproximação principalmente em estruturas cascateadas. Nesse trabalho a estrutura do absorvedor é composta com uma superfície seletiva em frequência (FSS – frequency selective surface) condutiva e uma FSS resistiva na qual há um espaçamento d entre as FSS. A FSS condutiva é formada por um dielétrico FR-4 com permissividade elétrica de 4,4 e as geometrias formadas por fitas condutivas de cobre. As FSS resistivas apresentam um dielétrico FR-4 com permissividade elétrica de 4,4 e as geometrias são formadas por materiais resistivos OhmegaPly 1A50PT (35 micron – 50 ohms/sq). Nesta Tese foi desenvolvida uma técnica numérica para análise de absorvedores de micro-ondas integrados a superfícies seletivas em frequência. Utilizou-se uma modelagem para a FSS condutiva e outra para a FSS resistiva, ambas utilizando a técnica dos circuitos equivalentes baseadas nas equações de Marcuvitz. Já para a análise do conjunto ou cascateamento das estruturas utilizou-se a técnica da matriz de espalhamento. Parâmetros internos do método como os coeficientes das equações da indutância e da susceptância, resistência, reatâncias indutivas e capacitivas das estruturas foram analisados com o objetivo de permitir uma melhor aproximação com relação às simulações e medições. Os absorvedores projetados utilizaram a geometria dipolo cruzado e geometria espira quadrada, ambos projetados e medidos em laboratório. A técnica numérica de análise apresentou boa concordância com os resultados medidos e simulados das estruturas propostas nesse trabalho como também com outros absorvedores medidos e simulados apresentados na literatura. Melhorias e modificações podem ser ajustadas para outras aplicações, utilização com técnicas de otimização, algoritmos híbridos e outros projetos de estruturas periódicas.
Design of miniaturized frequency selective surfaces using minkowski island fractal
(SBMO/SBMag, 2010-08-01) Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; Oliveira, Elder Eldervitch Carneiro de; Silva, Paulo Henrique da Fonseca
This paper presents a simulation and experimental investigation of a frequency selective surface (FSS). The design is achieved by using the Minkowski island fractal. Two structures were designed with Minkowski island fractal level 1 and 2, which act as stop-band filters with resonant frequencies of 9 GHz and 10 GHz, respectively. Both simulation and experimental investigations were conducted. Simulation investigation was carried out using Ansoft DesignerTM software, while experimental investigation used an Agilent Technologies vector network analyzer model N5230A
A design proposal for ultrawide band frequency selective surface
(FapUNIFESP (SciELO), 2013-08) Segundo, Francisco Carlos Gurgel Silva; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; Gomes Neto, Alfredo
In this paper a three layer FSS is described which provides a ultrawide band (UWB) response. The layers use plain rectangular patches, and rectangular patches with one or two notches which provide multi-band responses; by cascading them an UWB response is obtained covering the band 4.05 - 14.12 GHz, for vertical polarization and the band 5.05 - 15.00 GHz, for horizontal polarization. Transmission properties of the proposed structure were simulated and measured
Double layer frequency selective surface for ultra wide band applications with angular stability and polarization independence
(Sociedade Brasileira de Microondas e Optoeletrônica, 2019-09) Segundo, Francisco Carlos Gurgel da Silva; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; Gomes Neto, Alfredo; Alencar, Marina de Oliveira
In this paper, a double layer stopband Frequency Selective Surface (FSS) for Ultra-Wide Band (UWB) applications is presented. The proposed FSS consists of two cascaded conventional FSS, one with double square loops and other with square loops. The − 10dB frequency band from 3.00 GHz to 11.64 GHz is achieved, with a fractional bandwidth of 149 %. Effects of angular stability and polarization independence over the frequency response are investigated and conclusions are presented. In order to show transmission performance, the FSS was simulated by ANSYS HFSS. The FSS shows angular stability and polarization independence in entire UWB band (3.10 – 10.60 GHz). A prototype was built and measurements were performed. A good agreement between simulated and measured results was observed
Emissão de radiação eletromagnética não ionizante na cidade do Natal: caracterização, avaliação e modelamento com base na intensidade do campo elétrico e na taxa de exposição
(2015-12-17) Pinheiro, Fred Sizenando Rossiter; Maranhão, Tecia Maria de Oliveira; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; http://lattes.cnpq.br/1982228057731254; Lajus, Tirzah Braz Petta; http://lattes.cnpq.br/9979644969955564; Carvalho, Maria Goretti Freire de; http://lattes.cnpq.br/6481909544754185; Fernandes Neto, André Pedro
O surgimento da Telefonia Celular, a partir dos anos 1990, e a construção frenética de torres nas cidades assustou a população, levou a comunidade científica mundial e os órgãos de controle ambiental a dar maior atenção às ondas eletromagnéticas não ionizantes. Um estado pobre como o Rio Grande do Norte evoluiu a quantidade de celulares em operação de 340 mil no ano 2002 para 4,6 milhões em 2014. No RN a quantidade de linhas celulares supera a própria população, com uma densidade de 128,98 acessos para cada 100 habitantes. Natal, a capital do RN, com 850 mil habitantes, já possui 882 Estações Rádio Base dos Sistemas celulares em 167,26 km2 de área urbana. O objetivo do presente trabalho é fazer um diagnóstico sobre a exposição à radiação eletromagnética não ionizante em toda área urbana da Cidade. A metodologia usada levou em conta medições de intensidade das radiações feitas em 160 diferentes pontos da cidade. As medições foram feitas na faixa de 88MHz a 2.400 MHz. Os serviços de telecomunicações avaliados na pesquisa foram: TV (Broadcasting), Rádio FM (Broadcasting), Sistemas Celulares e WLAN (IEEE 802.11bg).Foram considerados para comparação os limites de exposição do ICNIRP (InternationalCommission on Non IonizationProtection), parâmetros: “Intensidade de Campo Elétrico” e “Razão de Exposição” (ER). Resultados: de acordo com as medições realizadas, 48.48 % da exposição eletromagnética outdoor na cidade do Natal decorre da radiação emitida pelos transmissores de TV. Da mesma forma, constatou-se que, em 77,2 % dos pontos pesquisados, a intensidade do campo elétrico gerada pelas TVs supera todos os demais serviços de telecomunicações, inclusive a Telefonia Celular. A Taxa de Exposição (ER) média de Radiação Não Ionizante verificada para a faixa de frequência pesquisada foi de 4,43. 10 -3, enquanto o valor máximo foi de 7,67. 10-2. Foi desenvolvido modelo para estimativa do Campo Elétrico gerado pelos transmissores das TVs em qualquer ponto da cidade. Utilizouse a Técnica Estatística de Regressão Multivariada, a partir das 160 amostras. As equações finais obtidas permitem as estimativas com grau de precisão R2 superior a 0,9, p<0,1. Constatou-se que o expoente de atenuação para propagação de RF na cidade varia entre 2,8 e 3,8. A exposição eletromagnética à RNI em ambientes outdoor em Natal está em níveis abaixo dos limites de segurança definidos pelo ICNIRP e ANATEL. Os serviços que mais contribuem para RNI em Natal são: 1-TV, 2-Sistema Celular e 3-Rádios FMs.
Estruturas PBG periódicas e quase periódicas em antenas de microfita com aplicação em veículos aéreos não tripulados
(2016-06-10) Pereira, Jonathan Paulo Pinheiro; Silva, José Patrocinio da; ; ; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; Fernandes, Humberto César Chaves; ; Andrade, Humberto Dionisio de; ; Queiroz Júnior, Idalmir de Souza;
Para realizar um estudo sobre antenas de microfita, é necessário o envolvimento da especificação ampla do espectro eletromagnético físicos e, cada projeto de antena requer o emprego de técnicas avançadas de cálculo numérico para avaliação de medidas de desempenho, como impedância de entrada, padrão de radiação e ganho em faixas específicas de frequências. Neste aspecto, esse trabalho apresenta um estudo da influência de estruturas PBG periódicas e quase periódicas nas propriedades de radiação de antenas de microfita. O objetivo principal é levantar as características do uso dessa técnica para aplicações em antenas e propor utilização de métodos de otimização para obter eficiência na elaboração das estruturas PBG. São tratados três tipos de antenas de microfita, com variações na especificação do substrato PBG para modelos periódicos e quase periódicos com simetrias seis e doze vezes. A validação dos resultados gerados pelo ambiente computacional é alcançada através da fabricação de protótipos para as antenas, levando-se em consideração cada caso de estudo, seguido por testes de desempenho do dispositivo físico fabricado, realizados em laboratório. Foram desenvolvidos algoritmos para automatizar os processos de montagem de modelos utilizados na simulação e confecção física das antenas. Todas as análises foram realizadas pela comparação entre os modelos simulados e mediações das antenas confeccionadas experimentalmente. Foram construídas antenas projetadas para operar em frequências na faixa de 5,8 GHz utilizadas em testes operacionais para uma aplicação de transmissão de vídeo em Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs).

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