Navegando por Autor "D'Assunção, Adaildo Gomes"

Agora exibindo 1 - 20 de 47

Análise da determinação da constante elétrica de materiais sólidos e líquidos usando parâmetros de transmissão na faixa de microondas
(2018-09-28) Soffiatti, André; Mendonça, Laercio Martins de; Mendonça, Laercio Martins de; ; ; ; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; Silva, Cláudio Rodrigues Muniz da; ; Martins, Joemia Leilane Gomes de Medeiros; ; Melo, Marcos Tavares de;
Com o rápido crescimento da tecnologia, tornou-se necessário o desenvolvimento de dispositivos sensoriais para o controle e a automação de vários processos agrícolas, farmacêuticos e alimentícios, a fim de um melhor entendimento das propriedades dielétricas dos materiais e das técnicas de medição. Este trabalho apresenta uma investigação e construção de um sistema sensor eletromagnético baseado em antenas planares e não-planares que são utilizadas para avaliar impurezas em substâncias sólidas e liquidas de acordo com a qualidade de transmissão entre elas. Para isso, foi implementada uma configuração dedicada com testes em várias frequências para monitorar o comportamento da variação de transmissão entre as antenas utilizando o método do espaço livre. Também foi realizada análise da transmissão entre os sensores variando os ângulos de incidência de sinal transmitido e da distância. O sistema sensor proposto foi testado em várias frequências resultando em diferentes valores de sensibilidade. Os protótipos foram construídos e testados para analisar os efeitos dielétricos das impurezas nas substâncias líquidas de Epocler, NaCl e C2H4O2 e sólidas em medicamentos como comprimidos e cápsulas com diferentes dimensões e pesos. A metodologia usou uma técnica simples para calcular os parâmetros de espalhamentos [S] em sólidos e líquidos e com seu processamento obter as propriedades dielétricas dos materiais considerados. Além disso, um modelo matemático é apresentado para os parâmetros de transmissão relacionado com a constante dielétrica εr . Nos procedimentos experimentais, os parâmetros [S] são coletados em espaço livre pelo Vector Network Analyzer (VNA), usando antenas tipo corneta e também antenas planares com metamaterial. Os resultados teóricos e experimentais são validados através de coerências métricas obtidas.
Análise de antenas CPW e CPS e de FSS com geometrias fractais para sistemas de comunicação sem fio
(2018-07-13) Costa, Luis Felipe de Vasconcelos Torres da; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Carvalho, Joabson Nogueira de; ; Mendonça, Laércio Martins de;
O objetivo principal deste trabalho consiste na simulação de estruturas CPW e CPS para aplicação no projeto de novas estruturas de antenas CPW e CPS, com elementos fractais, para operação na faixa de 1 GHz a 14 GHz, objetivando aplicações em sistemas de comunicações de multibanda, banda larga e banda ultra larga (ultra wideband – UWB). Além disso, são observadas as características de radiação, ganho e polarização das antenas. São efetuadas simulações computacionais e projetadas diversas conFigurações de antenas CPW e CPS, utilizando o software Ansoft HFSS. Para fins de comparação com os resultados simulados, são fabricados e medidos vários protótipos de antenas CPW e CPS. Estruturas de FSS também foram projetadas, simuladas e medidas. Os resultados experimentais apresentam uma boa concordância com os resultados das simulações numéricas efetuadas, tanto para as antenas como para as FSS propostas.
Análise de antenas de microfita bioinspiradas e fractais
(2017-07-05) Silva, Henrique Adler Medeiros; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/5464538701055443; Silva, José Patrocinio da; ; http://lattes.cnpq.br/5753289728835624; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Gomes Neto, Alfredo; ; http://lattes.cnpq.br/1403715441701958; Cavalcante, Gervasio Protásio dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/2265948982068382; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; ; http://lattes.cnpq.br/4160231554601828
A engenharia bioinspirada é um campo de pesquisa interdisciplinar, que inclui áreas específicas, tais como: biologia, engenharia, ciências físicas e biomimética. As múltiplas e bem-sucedidas aplicações, na engenharia moderna, de sistemas inspirados em mecanismos da própria biologia, têm incentivado os pesquisadores de telecomunicações a utilizar a engenharia bioinspirada no aprimoramento dos circuitos de comunicação sem fio. Nesse sentido, essa dissertação procura investigar a aplicação das anatomias naturais das plantas em antenas de microfita. Além disso, é apresentada uma antena fractal de operação multibanda, com modelo criado a partir de função iterativa, conhecido como a Árvore Pitagórica. As antenas foram projetadas em substrato FR-4 de fibra de vidro/epóxi com constante dielétrica de 4,4 e espessura de 1,57 mm. As estruturas foram caracterizadas com a ferramenta de análise Ansoft Designer, a qual implementa o método dos momentos (MoM). Protótipos foram fabricados e medidos em um analisador de rede vetorial. Boa concordância entre os resultados medidos e simulados foi verificada.
Análise de antenas planares para aplicações médicas nas bandas ISM de 435 MHz, 915 MHz e 2,45 GHz
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-01-10) Nogueira, Jurgen Klinsmann Azevedo; D'Assunção, Adaildo Gomes; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; ; ; ; http://lattes.cnpq.br/3159722016018256; Mendonça, Laercio Martins de; ; Lins, Hertz Wilton de Castro; ; Oliveira, João Bosco Lucena de; ; Oliveira, José de Ribamar Silva;
Os dispositivos sem fio apresentam-se, nas mais recentes pesquisas, como alternativas para o monitoramento de vários parâmetros médicos, com aplicações nas bandas de frequências designadas para Medical Device Radiocommunications Service - MedRadio (401 – 405 MHz), Medical Implant Communication Services – MICS (402 – 405 MHz) e Industrial, Scientific and Medical – ISM (433 – 435,8 MHz; 902 – 928 MHz; 2,4 – 2,5 GHz), com possibilidade de realizar análises invasivas e não-invasivas no tecido humano ou amostras equivalentes, em substituição ao tecido humano. Nesta dissertação é realizada uma análise paramétrica de três antenas retangulares, com fendas posicionadas próximas às bordas do patch, para sensoriamento. São apresentadas respostas em frequências das antenas planares de microfita com aplicações médicas na banda ISM nas três faixas de frequências (433 – 435,8 MHz; 902 – 928 MHz; 2,4 – 2,5 GHz). Os resultados das simulações foram obtidos pelo software Ansoft HFSS para frequência de ressonância, largura de banda, coeficiente de reflexão, taxa de absorção específica e sensibilidade. As medições foram realizadas com amostras sólidas de carne suína. Um modelo matemático foi criado para caracterização da permissividade relativa das amostras. Os resultados simulados e medidos apresentaram excelente concordância e confirmam a possibilidade de utilização em aplicações médicas para monitoramento e transmissão de informações, além de medições de propriedades da carne, em substituição ao tecido humano.
Análise de estruturas inspiradas em fractais aplicadas em antenas e superfícies seletivas de frequência
(2018-07-13) Batista, Yuri Max Vieira; D'Assunção, Adaildo Gomes; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; ; Mendonça, Laercio Martins de; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Gomes Neto, Alfredo;
O desenvolvimento de novas estruturas, inspiradas em fractais, aplicadas à tecnologia planar tem motivado muitos pesquisadores em todo o mundo, interessados no projeto de dispositivos e circuitos de micro-ondas mais compactos, mais eficientes e de baixo custo, para operar em banda larga ou múltiplas bandas, com melhores condições de filtragem (transmissão ou rejeição), radiação ou recepção, e estabilidade angular, por exemplo. Especificamente, os fractais tradicionais têm sido utilizados no desenvolvimento de circuitos integrados de micro-ondas e antenas porque têm possibilitado a melhoria de suas respostas em frequência. Entretanto, para extrair mais vantagens do potencial dessas geometrias, elas devem ser alteradas, de acordo com as aplicações desejadas. Além disso, devido às interferências externas, filtros espaciais, como as superfícies seletivas de frequência (FSS), se tornaram cada vez mais populares com o crescimento no uso de tecnologias de comunicação sem fio, pois aparecem como uma excelente solução para filtrar frequências previamente especificadas. Portanto, o uso de geometrias fractais tradicionais ou novas, nessas estruturas, traz contribuições específicas na melhoria das suas respostas em frequência. O objetivo principal deste trabalho consiste em melhorar a tecnologia atual de FSS, usando geometrias fractais conhecidas, as quais são modificadas, para melhor aproveitar o uso das características dessas geometrias. Assim, utilizando algumas configurações diferentes da mesma geometria, inspiradas no fractal de Hilbert, pode-se configurar a estrutura de FSS para obter maior largura de banda, operações em multibandas, boa estabilidade angular e miniaturização, por exemplo. Adicionalmente, essas estruturas baseadas em fractais exibem características a serem investigadas em relação à redução do tamanho do patch, elemento do arranjo periódico, e à modificação das frequências de ressonância das antenas. Este trabalho apresenta estruturas de antenas e FSS inspiradas em fractais que ressonam em multifrequências. Cinco protótipos foram fabricados e medidos para comparar com os resultados obtidos através de simulações. Neste trabalho são propostas geometrias de FSS inspiradas no fractal de Hilbert, no fractal do espelho infinito e no triângulo de Sierpinski, com modificações adicionais para garantir estabilidade angular e multibanda. Adicionalmente, são propostas antenas de microfita com alimentação coaxial, com o elemento radiador inspirado no fractal de Sierpinski triangular, obtendo operação em multibanda e aumento do ganho.
Análise de estruturas planares para aplicações em sistemas de sensoriamento
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-12-23) Oliveira, João Guilherme Domingos de; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; ; http://lattes.cnpq.br/4160231554601828; ; http://lattes.cnpq.br/6182090178676621; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; Pinheiro, Fred Sizenando Rossiter; ; http://lattes.cnpq.br/4302663615185369; Santa Cruz, Rossana Moreno; ; http://lattes.cnpq.br/2551823714869922
Neste trabalho, é apresentado a análise e o desenvolvimento de estruturas planares, para aplicações de sensoriamento. Os sensores propostos consistem em: Uma antena logperiódica modelada através dos métodos tradicionais, uma antena bioinspirada na folha Shiso, cujo nome científico é Perilla Frutescens. Um capacitor interdigital complementar (CIDC) é inserido na geometria; Uma antena de microfita com patch circular com um recipiente impresso em filamento ABS, o elemento ressonante é baseado na estrutura de complementary split-ring resonator (CSRR). O princípio de funcionamento do primeiro sensor é baseado no método Niscolson Ross Weir-NRW e os dois últimos ambos os dispositivos estão baseados no deslocamento das frequências de ressonância dos elementos ao ser alterado a permissividade relativa do material em teste (MUT). São realizadas diversas simulações, para que, com os dados obtidos, fosse utilizado o métodos NRW e dois modelos empíricos sejam propostos. Para os sensores baseados no método da ressonância a validação de sua eficácia, foram feitas medições com substratos dielétricos que possuem a constantes dielétricas conhecidas na literatura. O terceiro sensor pode ser aplicado para diversos tipos de materiais, neste trabalho será utilizado para a determinação do percentual de água contida em diferentes tipos de solos. Os protótipos foram construídos e os resultados obtidos nas medições foram confrontados com resultados de outros estudos, validando assim a eficácia dos sensores propostos.
Análise de modelos de predição de perdas de propagação em redes de comunicações LTE e LTE-Advanced usando técnicas de inteligência artificial
(2017-10-20) Cavalcanti, Bruno Jácome; Mendonça, Laércio Martins de; ; ; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; Silva, José Patrocinio da; ; Cavalcante, Gervasio Protásio dos Santos; ; Melo, Marcos Tavares de;
A perfeita funcionalidade dos sistemas de comunicações de 3ª. e 4ª. gerações requerem, entre outras coisas, do conhecimento dos valores numéricos da predição das perdas de propagação dos sinais propagantes nos ambientes urbano, suburbano e rural. Portanto, o estudo das condições de propagação em um ambiente qualquer sempre será uma preocupação dos engenheiros projetistas. A análise e desenvolvimento de modelos robustos de predição de perdas de propagação em redes de comunicações Long Term Evolution (LTE) e Long Term Evolution Advanced (LTE-A) usando técnicas de Inteligência Artificial são realizadas neste trabalho. Os procedimentos metodológicos empregados foram aplicados no melhoramento da predição dos modelos de perda de propagação empíricos SUI, ECC-33, Ericsson 9999, TR 36.942 e o modelo do Espaço Livre, aplicados em redes LTE e LTE-A nas frequências de 800 MHz, 1800 MHz e 2600 MHz, para ambientes suburbanos em cidades de porte médio do nordeste do Brasil. Assim, nesta tese propõem-se dois modelos de Redes Neurais Artificiais (RNA): (i) o modelo de rede neural com entradas baseadas em erro (RNBE), utilizando como principal alimentador da rede o erro entre dados medidos e simulados, e, (ii) o modelo de rede neural com entradas baseadas no terreno (RNBT). O desempenho desses modelos foram comparados com os modelos de propagação considerados no trabalho e também as versões otimizadas utilizando Algoritmos Genéticos (AG) e o Método dos Mínimos Quadrados (LMS). Também foram realizadas comparações com valores medidos, obtidos a partir de uma campanha de medição realizada na cidade de Natal, Estado do Rio Grande do Norte. Os resultados finais obtidos através de simulações e medições apresentaram boas concordâncias métricas, com destaque para a performance do modelo RNBE. A principal contribuição dessa tese é que, ao utilizar essas técnicas que fazem uso de maneira mais eficiente dos modelos de propagação empíricos, pode-se estimar sinais propagantes realistas, evitando erros no planejamento e implementações de redes sem fio LTE e LTE-A em áreas suburbanas.
Análise de novas topologias de filtros CPS, SIEW e FSS-EBG para sistemas de comunicação sem fio
(2019-07-30) Costa, Cláudio Pereira da; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Vasconcelos, Cristhianne de Fátima Linhares de; ; Cavalcante, Gervásio Protásio dos Santos; ; Carvalho, Joabson Nogueira de; ; Silva Neto, Valdemir Praxedes da;
O objetivo desta tese é apresentar a análise de novas topologias de filtros coplanar stripline (CPS), substrate integrated E-plane waveguide (SIEW) e frequency selective surfaceelectromagnetic bandgap (FSS-EBG) para aplicações em sistemas de comunicações sem fio. A configuração CPS consiste de duas fitas condutoras carregadas por duas células split ring resonators (SRRs) formando um filtro CPS. O filtro SIEW baseia-se na tecnologia substrate integrated E-plane waveguide, sendo formado por várias camadas dielétricas empilhadas com dois elementos ressonantes em seu interior, alcançando seletividade com polarização horizontal. A terceira configuração é constituída por dois arranjos periódicos formados por uma FSS e uma EBG, compondo uma estrutura integrada. A investigação dessas estruturas foi realizada mediante análise numérica da resposta em frequência devido à variação dos parâmetros físicos das geometrias, elencando as potencialidades atrativas para diversas aplicações na faixa de micro-ondas. Os resultados simulados foram obtidos com o software comercial Ansoft HFSS e exibiram características atrativas como: reconfiguração, ampla largura de banda, banda dupla, projeto simples, peso reduzido e fácil fabricação em grande escala. Protótipos dos filtros propostos foram fabricados e medidos. Uma boa concordância é observada entre os resultados medidos e simulados.
Análise do acoplamento de estruturas fractais em antenas monopolo multi-banda para comunicação sem fio
(2016-11-18) Barreto, Edwin Luize Ferreira; Mendonça, Laércio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; ; http://lattes.cnpq.br/1821743979775617; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; Lins, Hertz Wilton de Castro; ; http://lattes.cnpq.br/7712686175574736; Andrade, Humberto Dionisio de; ; http://lattes.cnpq.br/1253785596446469; Melo, Marcos Tavares de; ; http://lattes.cnpq.br/4933635747860906
Este trabalho tem como objetivo principal realizar o estudo e análise de diferentes antenas planares de microfita, através do emprego de geometrias fractais no patch ressoador e da remoção parcial do plano de terra com acoplamento. Recentes estudos mostram que as variações nas formas geométricas do patch da antena e do plano de terra produzem mudanças na distribuição da densidade de corrente da estrutura e consequentemente nos modos ressonantes e na polarização da antena. No desenvolvimento desta tese, apresenta-se uma nova antena fractal que utiliza a técnica de inserção de fendas e aberturas de forma fractal no plano de terra e também descontinuidades no transformador ¼ de onda na linha de transmissão a fim de aumentar a largura de banda e alcançar comportamentos específicos em aplicações de banda de frequência. Emprega-se o substrato FR-4 com dimensões de 85,0 x 85,0 x 1,57 mm³. Além disso, usam-se diferentes modos de casamento de impedância na linha de alimentação de antena como CPW (Coplanar Wave Guide) e alterações da largura da linha de transmissão, a fim de obter variação na distribuição de corrente e, consequentemente, na largura de banda de resposta por impedância para S11 ≤ -10dB para banda C (3.9 GHz - 6,2 GHz) e banda S (2,0 GHz - 4,0 GHz). Uma análise comparativa de desempenho para a linha de microfita e CPW foi realizada, obtendo-se para alguns casos antenas circularmente polarizadas. Boa concordância foi obtida entre os resultados medidos e simulados.
Análise e desenvolvimento de antenas planares com dupla banda de ressonância para aplicações em comunicação V2V
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-12) Oliveira, Felipe Rocha; D'Assunção, Adaildo Gomes; Mendonça, Laércio Martins de; Batista, Yuri Max Vieira
A intenção dessa redação de Trabalho de Conclusão de Curso é promover um estudo qualitativo referente à análise e desenvolvimento de antenas planares com dupla banda de ressonância – em Bluetooth (BLE) e Ultra-wideband (UWB), aplicadas em comunicação veículo-para-veículo. A combinação de uma dupla banda de ressonância em uma antena pode resolver problemas de compactação e espaço para a otimização do sistema. Serão apresentadas duas propostas de antenas: a primeira, denominada Antena I, consiste em uma antena maior, englobando notches com bandas de rejeição definidas, enquanto a segunda, a Antena II, consiste em uma antena menor, mais ajustável para a aplicação. Uma análise das bandas passantes e dos diagramas de radiação é feita para cada antena, de modo a atender às especificações das aplicações consideradas. Para a segunda antena, também é realizada sua prototipagem e medições - tanto no analisador de rede, quanto na câmara anecoica.
Análise e desenvolvimento de novas configurações de antenas, filtros e superfícies seletivas de frequência não-uniformes e reconfiguráveis pelo método WCIP generalizado
(2016-04-29) Silva Neto, Valdemir Praxedes da; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Rego, Cassio Gonçalves do; ; Baudrand, Henri Marius Germain; ; Silva, José Patrocinio da; ; Albuquerque, Maria Rosa Medeiros Lins de; ; Romero, Murilo Araújo;
Os sistemas modernos de comunicações demandam dispositivos com elevado desempenho de operação. Para o atendimento dessa demanda, torna-se essencial o desenvolvimento de novos dispositivos que sejam leves, de baixo custo, que apresentem facilidade de construção e capacidade de integração com outros circuitos que integram o sistema por completo. Desta forma, novas configurações de circuitos integrados de micro-ondas atraem cada vez mais a atenção dos pesquisadores, pelo bom desempenho na integração e prototipagem de sistemas de transmissão e recepção de sinais sem fio. Este trabalho propõe e detalha a aplicação de uma técnica numérica, constituída por uma formulação de onda completa, baseada no conceito de ondas eletromagnéticas e no princípio da reflexão e transmissão de ondas na interface do circuito: Wave Concept Iterative Procedurte (WCIP). O método Wave Concept Iterative Procedure (WCIP), ou método iterativo das ondas é apresentado como uma ferramenta com alto grau de precisão no estudo de circuitos planares de micro-ondas. São propostas novas configurações de estruturas de antenas, filtros e superfícies seletivas de frequência. Para antenas, são apresentadas antenas com patch fractal aleatório, nas configurações tradicionais e como monopolo. São realizadas análise da resposta em frequência dessas antenas impressas em diferentes substrato dielétricos, dentre eles materiais têxteis. Foram obtidos e discutidos resultados para frequência de ressonância, largura de banda, perda de retorno e diagrama de radiação. Foram investigadas duas configurações de filtros planares. Suas sínteses e caracterização da resposta em frequência foram apresentadas e realizadas por meio da aplicação do método WCIP. São mostrados os resultados para sua resposta em frequência. Nesta tese, são analisadas diferentes configurações de FSS, tais como: FSS com elementos fractais, reconguráveis e FSS baseadas em arranjos não uniformes de elementos. Alguns protótipos dos dispositivos propostos foram construídos e os resultados experimentais comprovaram o modelo matemático apresentado. Os resultados obtidos também foram comparados com os resultados simulados pelo Ansoft HFSS, tendo sido observada uma boa concordância entre eles.
Análise e design de estruturas 2,5D de superfícies seletivas de frequência para aplicações em sistemas modernos de comunicações sem fio
(2019-12-12) Duarte, Mychael Jales; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; ; ; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Vasconcelos, Cristhianne de Fátima Linhares de; ; Brito Filho, Francisco de Assis;
Este trabalho apresenta um estudo sobre Superfícies Seletivas de Frequência (FSS) 2,5D, para aplicações em sistemas modernos de comunicações sem fio. Inicialmente são analisadas estruturas simples e 2,5D, do tipo patch. As FSS simples são formadas por elementos em espira quadrada e em espira baseada no fractal Minkowski. O uso da curva fractal ocasionou uma miniaturização do circuito, aparecimento de uma nova banda de transmissão e diminuição da largura de banda, na faixa de frequência analisada. As FSS 2,5D são formadas a partir das estruturas simples que, para a formação dos seus elementos, as espiras foram seccionadas em partes, onde foram impressas na face superior e inferior do dielétrico e interligadas com fios condutores de cobre cilíndricos de 0,5 mm de diâmetro. As superfícies 2,5D proporcionaram miniaturização do circuito em comparação com a fractal, sem aparecimento de novas bandas de transmissão na faixa analisada e sem diminuir a largura de banda relativa. Com a comprovação da eficiência dessa técnica de miniaturização, foram propostas três estruturas ultraminiaturizadas para sistemas de SMP (nas bandas de 1900 MHz e 2300MHz), Wi-Fi Halow (na banda de 900 MHz) e Wi-Fi 6 (dual-band 2,45 GHz e 5,00 GHz), as três com dimensões iguais a 10 mm x 10 mm de célula unitária. Todas as FSS se mostraram estáveis com relação ao ângulo de incidência da onda plana sobre a superfície do circuito. Os resultados numéricos simulados para os protótipos projetados foram obtidos pelo software ANSYS HFSS. Os protótipos foram construídos e foi realizada a caracterização experimental dos coeficientes de transmissão, largura de banda e frequência de ressonância, valores obtidos foram comparados e discutidos com os resultados das simulações, os quais apresentaram boa concordância.
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.
Análise e projeto de estruturas ultraminiaturizadas de FSS para aplicações em sistemas de sensoriamento de temperatura
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-21) Duarte, Mychael Jales; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; https://orcid.org/0000-0003-3867-3297; http://lattes.cnpq.br/4160231554601828; http://lattes.cnpq.br/8024589667882755; D'Assunção, Adaildo Gomes; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; Gomes Neto, Alfredo; Mendonça, Laercio Martins de; Rodrigues, Márcio Eduardo da Costa
Este trabalho apresenta projeto e proposição de novas configurações de superfícies seletivas de frequência (FSS) ultraminiaturizadas, para aplicações em sistemas de sensoriamento de temperatura. São propostas duas FSS 2,5D com elementos inspirados em linhas metálicas convolucionadas com vias metálicas inseridas e impressas em um substrato dielétrico de FR4. As vias contribuem com os efeitos capacitivos e indutivos na estrutura, proporcionando a ultraminiaturização das dimensões das células unitárias. O tamanho das células unitárias das FSS propostas é igual a 4,42 % e 6,80 % dos comprimentos de ondas no espaço livre para as frequências de 2,21 GHz e 2,72 GHz (frequências de ressonância), respectivamente, tendo uma das estruturas propostas, apresentado comportamento em banda dupla. O princípio de funcionamento e operação das FSS é avaliado utilizando-se modelos de circuito equivalente propostos neste trabalho. Uma nova aplicação para FSS ultraminiaturizadas baseadas em geometrias convolucionadas como sensores de temperatura sem contato é analisada nesta tese. De acordo com a literatura, a permissividade elétrica do material dielétrico utilizado como substrato da FSS, sofre alteração com a mudança da temperatura do ambiente em que o circuito está inserido, alterando desta forma sua resposta em frequência. Análises numéricas foram realizadas, constatando-se que as FSS apresentaram uma relação linear entre a frequência de ressonância e temperatura. Os resultados numéricos simulados para os protótipos projetados foram obtidos pelo software ANSYS HFSS e pelo modelo de circuito equivalente. Os protótipos dos sensores foram construídos e foi realizada a caracterização experimental dos coeficientes de transmissão, largura de banda e frequência de ressonância. Os dois sensores propostos foram analisados experimentalmente desde a temperatura ambiente até 120 °C e ambos apresentaram uma excelente sensibilidade às mudanças de temperatura, quando comparados a outros sensores da literatura. Os valores obtidos nos experimentos foram comparados e discutidos com os resultados das simulações, apresentando boa concordância.
Análise e síntese de superfícies seletivas de frequência bioinspiradas usando redes neurais para aplicações em sistemas de comunicação sem fio
(2019-07-01) Paiva, Samuel Belarmino de; D'Assunção, Adaildo Gomes; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; ; ; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Fontgalland, Glauco; ; Lins, Hertz Wilton de Castro; ; Costa, José Alfredo Ferreira;
Este trabalho propõe a análise de Superfícies Seletivas de Frequência Bioinspiradas (Bioinspired Frequency Selective Surfaces - BFSS), para aplicações em sistemas de comunicações sem fio, operando na banda C, na banda Ku e em UWB (ultra-wideband). São consideradas estruturas de BFSS simples e acopladas. As BFSS possuem os elementos patches dos arranjos com os formatos do trevo de quatro folhas e da folha maple, e apresentaram resposta dual-band, com as frequências de operação nas bandas C e Ku. Para o desenvolvimento das BFSS com a banda ultra larga, foi desenvolvida uma estrutura em cascata, em que uma FSS com elementos patches com o formato de espiras quadradas foi acoplada às BFSS. Além disso, foi desenvolvida a síntese da BFSS no trevo de quatro folhas, utilizando uma rede neural artificial com arquitetura feedforward em cascata e com algoritmo de treinamento regularização Bayesiana, para obtenção das especificações de frequências de ressonância e respectivas larguras de bandas desejadas. Os valores numéricos encontrados por meio de simulações para os protótipos projetados foram obtidos pelo software ANSYS HFSS. Os protótipos foram confeccionados e foi realizada a caracterização experimental, cujos valores obtidos foram comparados aos resultados de simulação, os quais mostraram boa concordância.
Antena bow-tie integrada a uma FSS refletora para aplicações em sistemas 5G
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-02-02) Brito, Augusto César Rebouças de; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; ; http://lattes.cnpq.br/4336431068613473; Mendonça, Laercio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; Vasconcelos, Cristhianne de Fátima Linhares de; ; http://lattes.cnpq.br/3140725798737102; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/7359899329008024; Peixeiro, Custódio José Oliveira; ; Oliveira, José de Ribamar Silva; ; http://lattes.cnpq.br/4002176927695547
Nos últimos anos, os avanços observados nos sistemas de comunicações sem fio (wireless communication systems) e o crescimento do número de suas aplicações tornaram atrativo o uso de antenas compactas de multibanda e de banda larga, tanto para aplicações em sistemas de comunicações comerciais como militares. Os exemplos mais comuns são encontrados na variedade de aparelhos portáteis de comunicação sem fio, tais como: smartphones, fones de ouvido e computadores portáteis, dentre outros. O surgimento de diferentes tecnologias sem fio, a exemplo do GSM (Sistema Global para Comunicações Móveis), RFID (Identificação por Rádio Frequência), Bluetooth, Wi-Fi e WiMAX, tem servido de motivação para impulsionar as pesquisas na área de telecomunicações. Nesse caminho, a busca por dispositivos mais leves, mais compactos e de custo reduzido, para serem utilizados em diversas áreas, como a biomédica, militar e de segurança, tem sido cada vez maior. Além disso, a constante procura por antenas cada vez mais leves e flexíveis, que possam se moldar à superfície de contato de dispositivos, têm impulsionado as pesquisas na área. Nesse aspecto, as antenas de microfita se destacam, pois possuem capacidade para se comunicar com vários dispositivos, são simples, baratas, leves, de perfil fino e dependendo da aplicação possuem grande largura de banda. O desenvolvimento de antenas com estas características ainda é um desafio às pesquisas atuais. Este trabalho tem como objetivo o estudo, o projeto, a fabricação e a medição de novas geometrias de antenas planares, com aberturas no plano de terra e utilização de FSS (Frequency Selective Surface), visando à redução das suas dimensões, volume e peso bem como aumento do ganho das antenas, para atender às demandas dos serviços ofertados pelos Sistemas Móveis 5G, por exemplo. Destaca-se a análise de uma antena de microfita com fenda bow-tie no seu plano terra, sendo apresentados resultados para perda de retorno, largura de banda, distribuição de corrente e diagrama de radiação para um intervalo de frequência entre 1 e 10 GHz. A inserção de camadas de ar entre a antena e a estrutura FSS também foi utilizada visando um maior grau de liberdade para ajuste das frequências de ressonâncias. Simulações computacionais com objetivo de predizer os valores dos parâmetros que caracterizem as estruturas propostas foram realizadas principalmente através do software HFSS 13.0 e resultados em laboratório apresentaram ótima concordância.
Antenas compactas e miniaturizadas para sistemas de comunicações sem fio e nanossatélites do padrão cubesat
(2018-12-28) Souza, Eduardo Amorim Martins de; Mendonça, Laercio Martins de; ; ; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Gomes Neto, Alfredo; ; Lins, Hertz Wilton de Castro; ; Melo, Marcos Tavares de;
Ao longo dos últimos anos, os sistemas de comunicações sem fio têm apresentando uma tendência de redução de tamanho e dimensões, que implica em uma demanda crescente por miniaturização de dispositivos, equipamentos e sistemas de transmissão e recepção de radiofrequências. As modernas tecnologias dos nanossatélites também trazem essa tendência para o setor espacial. Neste trabalho, é realizado um estudo da utilização combinada de técnicas de miniaturização de antenas planares de microfita, com o objetivo de se alcançar uma redução no tamanho e dimensões superior a que se obtém quando são aplicadas isoladamente. O objetivo específico é a elaboração de projetos e a construção de protótipos de antenas miniaturizadas como proposta para serem aplicadas em nanossatélites. As técnicas de miniaturização utilizadas de forma combinada são as geometrias fractais, redesenho do patch radiante e shorting post. Nos projetos elaborados, foram alcançados resultados de miniaturização das antenas em 70% para aplicações de Wi-Fi e 60% para aplicações em nanossatélites do padrão CubeSat. O algoritmo Social Spider Optmization (SSO) foi utilizado para otimização de parâmetros específicos das estruturas estudadas. Protótipos das antenas projetadas foram construídos e os resultados medidos apresentaram um boa concordância com os resultados simulados. Um conjunto de protótipos de antenas miniaturizadas é proposto para serem aplicadas nos CubeSats do Projeto CONASAT do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
Antenas planares eletronicamente reconfiguráveis em frequência para sistemas de rádios cognitivos
(2016-06-06) Rodrigues, Eduardo Jorge Brito; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/6152409452740689; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Dupouy, Emmanuel Benoît Jean Baptiste; ; http://lattes.cnpq.br/3718393572235479; Lins, Hertz Wilton de Castro; ; http://lattes.cnpq.br/7712686175574736; Oliveira, Jose de Ribamar Silva; ; http://lattes.cnpq.br/4002176927695547; Mendonça, Laercio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; Melo, Marcos Tavares de; ; http://lattes.cnpq.br/4933635747860906
A eficiência no uso das radiofrequências (RF) é um fator determinante na capacidade de qualquer sistema de comunicações móveis. O aprimoramento da utilização desses recursos tornou-se interessante desde os primórdios desses sistemas. As tecnologias e serviços digitais tem demandado maior alocação RF para suprir requisitos de largura de banda (BW). O desenvolvimento de tecnologias emergentes baseadas em alocação dinâmica de RF tem sido apontado como uma solução para essa crescente necessidade de BW e motivação para a realização de recentes pesquisas sobre os sistemas de rádios cognitivos (CRS). Neste trabalho, são propostas antenas de banda ultra larga (UWB) para sensoriamento espectral, assim como antenas reconfiguráveis em frequência para aplicações em CRS, os quais realizam de forma dinâmica a transmissão e recepção de sinais em banda estreita (NB). Dentre os protótipos propostos, são trazidos modelos capazes de cobrir todo o espectro de 3,1 GHz a 10,6 GHz, assim como, de forma reconfigurável, cobrir essa faixa de RF em várias NB, com destaque para a frequência de 5,8 GHz. Ademais, as antenas propostas passaram por processos de otimização e síntese baseados em ferramentas de inteligência computacional quais sejam: algoritmo genético (GA), o algoritmo de otimização de enxames de partículas (PSO), assim como o algoritmo de otimização de colônia de abelhas artificial (ABC). Como resultados, melhorias na BW e no coeficiente de reflexão das antenas foram encontradas. As simulações e parametrizações computacionais, assim como as análises numéricas com GA, foram realizadas com auxílio do software HFSS. Já as análises numéricas com algoritmos PSO e ABC foram implementadas em Java. Para fins de validação, os resultados dessas simulações foram comparados com resultados experimentais, tendo sido observada boa concordância para os diversos protótipos de antenas planares propostos e desenvolvidas neste trabalho.
Aplicação de superfície seletiva de frequência como refletor reconfigurável para otimização do desempenho de antena de microfita para aplicações em 5G
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-11-29) Sousa, Thayuan Rolim de; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; https://orcid.org/0000-0003-3867-3297; http://lattes.cnpq.br/4160231554601828; http://lattes.cnpq.br/3138846318611230; D'Assunção, Adaildo Gomes; Mendonça, Laercio Martins de; Gomes Neto, Alfredo; Silva, Jefferson Costa e
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de estruturas reconfiguráveis de superfícies seletivas de frequência (Reconfigurable Frequency-Selective Surface – RFSS) como refletor para otimizar o desempenho de antena de microfita para aplicações 5G. As superfícies seletivas de frequência (Frequency-Selective Surface – FSS) são estruturas amplamente utilizadas nos sistemas de comunicação, com aplicações na faixa de microondas até terahertz. A pesquisa inclui simulações computacionais e experimentos práticos para avaliar a eficácia da RFSS em diferentes cenários de propagação. A análise inicial é realizada com a caracterização da FSS em sua forma ideal para prever o comportamento da estrutura reconfigurável. Em seguida a RFSS proposta é projetada e avaliada. A estrutura proposta consiste em um único substrato dielétrico com uma superfície condutora. A célula unitária da RFSS é baseada em elemento em forma de V e um único diodo PIN é utilizado como dispositivo ativo por célula unitária. O diodo PIN em cada linha da RFSS é conectado em paralelo pela rede de alimentação. Essas estruturas foram projetadas, otimizadas, fabricadas e caracterizadas experimentalmente para validar os resultados numéricos, sendo observada uma boa concordância entre eles. Três configurações de estado de alimentação são analisadas: estado desligado, estado ligado e estado intermediário. Dependendo do estado de alimentação, a RFSS pode exibir frequência de ressonância em banda única ou múltipla. A RFSS proposta exibe características comutáveis de forma independente que a torna adequada para uma variedade de aplicações, em sua configuração de banda única ou multibanda. Após essa análise, as RFSS foram aplicadas em um sistema com uma antena de microfita retangular de banda dupla reconfigurável. O sistema consiste em colocar a RFSS na frente da antena de microfita, atuando como refletor. A antena utilizada é do tipo microfita com elemento retangular, que é modificado pela inserção de duas fendas em forma de T para fornecer resposta de banda dupla em 1,7 GHz e 3,7 GHz. Os resultados numéricos foram obtidos através de simulações usando o software comercial ANSYS HFSS. Ao mudar o estado do diodo PIN, o sistema aumenta o ganho da antena e reconfigura seu padrão de radiação, atingindo os valores de 5,6 dB e 5,5 dB de aumento de ganho para a primeira e segunda frequência de ressonância, respectivamente. Os resultados finais demonstram que a implementação de RFSS pode aumentar significativamente o ganho e a capacidade de direcionamento das antenas de microfita. Conclui-se que a abordagem proposta é viável e oferece melhorias substanciais no desempenho das antenas, tornando-se uma solução promissora e contribuindo para a evolução das redes 5G.
Aprimoramento de largura de banda de antena de microfita usando metasuperfície para aplicações em Wi-Fi 5 e 6
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-02-18) Araújo, Felipe Ferreira de; Campos, Antônio Luiz Pereira de Siqueira; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; ; http://lattes.cnpq.br/1982228057731254; ; http://lattes.cnpq.br/6573890509544616; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; ; http://lattes.cnpq.br/4160231554601828; Gomes Neto, Alfredo; ; http://lattes.cnpq.br/1403715441701958; Silva, Jefferson Costa e; ; http://lattes.cnpq.br/7399512856151138
As antenas de microfita são objeto de estudo em diversos campos de pesquisa devido a suas vantagens como: pequena espessura, peso reduzido e facilidades de integração a circuitos eletrônicos. Analogamente, a evolução observada no desenvolvimento de antenas de microfita, também foi notada em relação às metasuperfícies, versão bidimensional de um metamaterial. As metasuperfícies são materiais artificiais que não são encontrados na natureza e apresentam características eletromagnéticas não convencionais, como o índice de refração e os coeficientes de permissividade elétrica e permeabilidade magnética negativos, além disso, possuem a capacidade de utilização em estruturas planares, tais como a microfita, sem interferir em sua geometria tradicional. O objetivo desse trabalho é aumentar a largura de banda de uma antena de microfita usando um novo modelo de metasuperfície. Esta nova geometria é usada para gerar modos de alta ordem na antena e com rotação da metasuperfície em relação à antena podemos sobrepor os modos e obter uma grande largura de banda. A antena proposta apresentou largura de banda de 5,1 GHz a 8,0 GHz podendo ser aplicada em Wi-Fi 5 e 6. Resultados numéricos foram obtidos com o software Ansys HFSS. Um protótipo foi construído e medições para S11 e ganho foram realizadas. Os resultados numéricos e experimentais estão de acordo.

SIGAA

Navegando por Autor "D'Assunção, Adaildo Gomes"