Navegando por Autor "Silva, Paulo Henrique da Fonseca"
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Dissertação Acoplador e linha de lâmina unilateral e bilateral com substrato fotônico(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-07-06) Brito, Davi Bibiano; Fernandes, Humberto César Chaves; ; http://lattes.cnpq.br/0246709532151067; ; http://lattes.cnpq.br/6208419870320644; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; Silva, Sandro Gonçalves da; ; http://lattes.cnpq.br/6122570451445215; Sousa, Fernando Rangel de; ; http://lattes.cnpq.br/9092018794878372O presente trabalho tem como objetivo caracterizar e utilizar os parâmetros de estruturas planares construídas com linhas de lâminas visando a sua utilização em circuitos, com materiais fotônicos do tipo PBG Photonic Band Gap como substrato, operando nas faixas de ondas milimétricas e ópticas. A teoria PBG será aplicada para a obtenção da permissividade relativa para as polarizações s e p dos substratos compostos de material fotônico PBG. Os parâmetros considerados na caracterização das estruturas são a constante de propagação complexa e a impedância característica, de linhas de lâmina unilaterais e bilaterais, que foram obtidos através da utilização do método da Linha de Transmissão Transversa LTT com o auxílio do Método dos Momentos. Nesse trabalho foi realizado ainda, um estudo do funcionamento do acoplador com linha de lâmina unilateral assimétrica com substrato fotônico. Esta pesquisa abre perspectivas para novos trabalhos nesta moderna área. A análise teórica computacional desse trabalho se mostrou precisa, com comparações de outros trabalhos, podendo ser empregada em outros dispositivos que utilizem a linha de lâmina como estrutura básica, e materiais ópticos. Resultados numérico-computacionais em forma de gráfico em duas e três dimensões para todas as análises realizadas são apresentados, para as estruturas propostas que tem como substratos materiais fotônicos. São apresentadas conclusões e sugestões para a continuidade deste trabalhoTese Análise e otimização de superfícies seletivas de Frequência utilizando redes neurais artificiais e algoritmos de otimização natural(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-09-28) Cruz, Rossana Moreno Santa; D'assunção, Adaildo Gomes; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; ; ; http://lattes.cnpq.br/2551823714869922; Albuquerque, Maria Rosa Medeiros Lins de; ; http://lattes.cnpq.br/4546157125717070; Hasselman, Flávio José Vieira; ; http://lattes.cnpq.br/9161677957224310; Mello, Luiz Alencar Reis da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/8068674011748482; Cavalcante, Gervásio Protásio dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/2265948982068382As estruturas planares periódicas bidimensionais, conhecidas como Superfícies Seletivas de Frequência, têm sido bastante estudadas por causa da propriedade de filtragem de frequência que apresentam. Similares aos filtros que operam na faixa tradicional de radiofrequência, tais estruturas podem apresentar características espectrais de filtros rejeitafaixa ou passa-faixa, dependendo do tipo de elemento do arranjo (patch ou abertura, respectivamente) e podem ser utilizadas em uma variedade de aplicações, tais como radomes, refletores dicróicos, filtros de micro-ondas, condutores magnéticos artificiais, absorvedores etc. Para melhorar o desempenho de tais dispositivos eletromagnéticos e investigar suas propriedades, muitos estudiosos têm analisado vários tipos de estruturas periódicas: superfícies seletivas de frequência reconfiguráveis, filtros de múltiplas camadas seletivas, além de arranjos periódicos impressos sobre substratos dielétricos anisotrópicos e que utilizam geometrias fractais na sua formação. Em geral, não existe uma solução analítica diretamente extraída a partir da resposta em frequência de um dispositivo; desta forma, a análise de suas características espectrais requer a aplicação de técnicas de onda completa rigorosas, como o método da equação integral, por exemplo. Além disso, devido à complexidade computacional exigida para a implementação destes métodos, muitos estudiosos ainda utilizam a investigação por tentativa e erro, para alcançar critérios satisfatórios ao projeto dos dispositivos. Como este procedimento é muito trabalhoso e dependente do homem, faz-se necessário o emprego de técnicas de otimização que acelerem a obtenção de estruturas periódicas com especificações de filtragem desejadas. Alguns autores têm utilizado redes neurais artificiais e algoritmos de otimização natural, como os algoritmos genéticos e a otimização por enxame de partículas no projeto e otimização das superfícies seletivas de frequência. Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo mais aprofundado sobre o comportamento eletromagnético das estruturas periódicas seletivas de frequência, possibilitando a obtenção de dispositivos eficientes e aplicáveis na faixa de micro-ondas. P ra isto, redes neurais artificiais são utilizadas em conjunto com técnicas de otimização baseadas na natureza, permitindo a investigação precisa e eficiente de vários tipos de superfícies seletivas de frequência, de forma simples e rápida, tornando-se, portanto, uma poderosa ferramenta de projeto e otimização de tais estruturasTese Análise e projeto de superfícies seletivas de frequência com elementos pré-fractais para aplicações em comunicações indoor(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-04-09) Nóbrega, Clarissa de Lucena; D'assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/1517187159273218; Mendonça, Laércio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; Siqueira, Glaucio Lima; ; http://lattes.cnpq.br/3820441792646415; Melo, Marcos Tavares de; ; http://lattes.cnpq.br/4933635747860906; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; Oliveira, José de Ribamar Silva; ; http://lattes.cnpq.br/4002176927695547Nesta tese, uma superfície seletiva de frequência (FSS) consiste de uma estrutura periódica bidimensional montada sobre um substrato dielétrico, que é capaz de selecionar sinais em uma ou mais faixas de frequências de interesse. Em busca da obtenção de um melhor desempenho, dimensões mais compactas, baixo custo de fabricação, entre outras características, estas estruturas periódicas têm sido continuamente otimizadas ao longo do tempo. Devido às suas características espectrais, que são similares as de filtros rejeita-faixa ou passa-faixa, as FSSs têm sido estudadas e usadas em aplicações diversas por mais de quatro décadas. O projeto de uma FSS com uma estrutura periódica composta de elementos préfractais facilita a sintonia destes filtros espaciais e o ajuste de seus parâmetros eletromagnéticos, possibilitando uma construção compacta, que, em geral, apresenta uma resposta estável em frequência e desempenho superior em relação à sua contrapartida euclidiana. As propriedades únicas dos fractais geométricos têm-se mostrado bastante úteis, principalmente para a construção de antenas e superfícies seletivas de frequência, permitindo soluções inovadoras e aplicações comerciais na faixa de micro-ondas. Em aplicações mais recentes, as FSSs modificam os ambientes de propagação indoor (conceito emergente chamado de wireless building ). Neste contexto, o uso de elementos pré-fractais também tem apresentado resultados promissores, tornando mais efetiva a filtragem de mais de uma faixa de frequências com uma estrutura de camada simples. Esta tese aborda o projeto de FSSs com elementos pré-fractais baseados nas geometrias de Vicsek, Peano e dos terágonos, que funcionam como filtros espaciais do tipo rejeita-faixa. As propriedades de transmissão das superfícies periódicas são analisadas para a concepção de dispositivos eficientes, compactos e com respostas estáveis em frequência, aplicáveis na faixa de micro-ondas e adequados para utilizações em comunicações indoor. Os resultados são discutidos em termos do efeito eletromagnético decorrente da variação de parâmetros como, número de iterações fractais (ou nível do fractal), fator de escala, dimensão fractal e periodicidade da FSS, de acordo com o elemento pré-fractal utilizado. A análise da influência da dimensão fractal sobre as propriedades de ressonância de uma FSS é uma contribuição nova no que diz respeito às pesquisas com dispositivos de micro-ondas que utilizam geometrias fractais. Devido às características próprias e a forma geométrica dos elementos pré-fractais de Peano, a possibilidade de reconfiguração destas estruturas também é investigada e discutida. Esta tese aborda ainda, a construção de filtros seletivos eficientes com novas configurações de patches pré-fractais do tipo terágonos, propostos para controle de cobertura WLAN em ambientes indoor, rejeitando os sinais nas faixas de 2,4~2,5 GHz (IEEE 802.11b) e 5,0~6,0 GHz (IEEE 802.11a). As FSSs são analisadas inicialmente por meio de simulações executadas pelos programas comerciais Ansoft DesignerTM e HFSSTM. A metodologia de projeto é validada através da caracterização experimental dos protótipos construídos utilizando, alternativamente, diferentes setups de medição, com antenas corneta comerciais e monopolos de microfita de fabricação própria para medições de baixo custoDissertação Análise teórica e experimental de superfícies seletivas de freqüência e suas aplicações em antenas planares(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-08-13) Araújo, Lincoln Machado de; Campos, Antônio Luiz Pereira de Siqueira; ; http://lattes.cnpq.br/1982228057731254; ; http://lattes.cnpq.br/2266045393321248; Martins, Ronaldo de Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/0978273656336966; Silva, Jefferson Costa e; ; http://lattes.cnpq.br/7399512856151138; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917Este trabalho apresenta uma análise teórica e numérica de estruturas que utilizam superfícies seletivas de frequência aplicadas a antenas do tipo patch. Para isso, é utilizado o método das diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) visando determinar os campos refletidos a partir de uma onda plana incidente no domínio do tempo. As aplicações das superfícies seletivas de freqüência e antenas patch abrangem uma grande área das Telecomunicações, principalmente em comunicações móveis e vão desde filtros até as antenas banda larga. Especificamente, a análise usa os campos transmitidos e refletidos obtidos no domínio do tempo, em conjunto com transformada de Fourier permitindo a obtenção dos parâmetros de transmissão da antena. A condição de contorno absorvedora utilizada foi a de camada perfeitamente casada (PML), permitindo a determinação numérica dos campos com uma quantidade menor de interferências provenientes de reflexões nos limites do espaço discretizado. São considerados patches retangulares condutores sobre uma camada dielétrica e alimentados por linha de microfita. Foram analisadas superfícies seletivas de frequência periódicas e quase periódicas tanto no plano de terra quanto no plano do próprio patch. É realizada uma revisão bibliográfica a respeito da utilização de superfícies seletivas de frequência em antenas patch. Também são comparados resultados numéricos e medidos para a perda de retorno das estruturas analisadas. São apresentadas, ainda, sugestões de continuidade para este trabalhoDissertação Antenas de microfita com patch quase-fractal para aplicações em Redes WPAN/WLAN(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-12-03) Oliviera, Elder Eldervitch Carneiro de; Silva, Sandro Gonçalves da; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; ; http://lattes.cnpq.br/6122570451445215; ; http://lattes.cnpq.br/0830785546690504; Martins, Ronaldo de Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/0978273656336966; D'assunção, Adaildo Gomes; ; Gomes Neto, Alfrêdo; ; http://lattes.cnpq.br/1403715441701958As antenas de microfita estão em constante evidência nas pesquisas atuais, isso devido às inúmeras vantagens que apresentam. A geometria fractal aliada ao bom desempenho e comodidade das estruturas planares são uma excelente combinação para projetos e análise de estruturas cada vez menores e com características multi-ressonantes e banda larga. Essa geometria tem sido aplicada em antenas tipo patch em microfita para reduzir o seu tamanho e evidenciar o seu comportamento multi-banda. Em comparação com as antenas em microfita convencionais, as antenas patch quase-fractais apresentam freqüências de ressonância inferiores, possibilitando a fabricação de antenas ainda mais compactas. O objetivo desse trabalho consiste no projeto de antenas patches quase-fractal por meio da utilização de curvas fractais de Koch e Minkowski aplicado às margens radiante e não-radiante de uma antena inset-fed patch retangular convencional alimentada por linha de microfita com reentrâncias, inicialmente projetada para a freqüência de 2,45 GHz a ser observada. A técnica inset-fed é investigada para o casamento de impedâncias das antenas fractais, que são alimentadas através de linhas de microfita com reentrâncias. A eficiência dessa técnica é investigada experimentalmente e comparada com simulações realizadas pelo software comercial Ansoft Designer, usado para a análise precisa do comportamento eletromagnético das antenas através do método dos momentos e pelo modelo neural proposto. Nessa dissertação um estudo bibliográfico em teoria de antenas de microfita é realizado, o mesmo estudo é realizado a respeito da geometria fractal, dando ênfase a suas mais diversas formas, técnicas de geração desses fractais bem como sua aplicabilidade. Este trabalho ainda apresenta um estudo em redes neurais artificiais, evidenciando os tipos/arquitetura de redes utilizadas e suas características, bem como os algoritmos de treinamento que foram utilizados para sua implementação. As equações dos ajustes dos parâmetros para as redes utilizadas nesse trabalho foram deduzidas a partir do método do gradiente. Também será realizada uma investigação com ênfase na miniaturização dessas novas estruturas propostas, indicando o quanto uma antena projetada com contornos fractais é capaz de miniaturizar uma antena patch retangular convencional. O estudo também consiste de uma modelagem por meio de redes neurais artificiais dos mais diversos parâmetros eletromagnéticos das antenas quase-fractais. Os resultados apresentados demonstram a excelente capacidade das técnicas neurais para modelagem de antenas de microfita, e todos os algoritmos utilizados nesse trabalho na obtenção dos modelos propostos foram implementados no software comercial de simulação Matlab 7. Com a finalidade de validar os resultados obtidos, vários protótipos de antenas foram construídos, medidos em um analisador de rede vetorial e simulados em software para comparaçãoDissertação Antenas monopolo planar com patch em anel circular para sistemas UWB(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-06-14) Silva, Bruna Alice Lima da; D'assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/5006978841317412; Gomes Neto, Alfrêdo; ; http://lattes.cnpq.br/1403715441701958; Abdalla Júnior, Humberto; ; http://lattes.cnpq.br/4878042077211058; Fontgalland, Glauco; ; http://lattes.cnpq.br/4256595317953538; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; Mendonça, Laércio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363As antenas de microfita são amplamente utilizadas nos sistemas de comunicação sem fio devido às suas características de baixo custo, peso, menor complexidade de construção e fabricação, além de sua versatilidade. Os sistemas UWB surgiram como uma alternativa às comunicações sem fio de curtas distâncias por oferecerem maior capacidade e menor distorção por multipercurso que outros sistemas com a mesma finalidade. Aliando as vantagens das antenas de microfita às características do UWB é possível desenvolver dispositivos cada vez menores e com geometrias diversificadas para operar satisfatoriamente nesses sistemas. Este trabalho tem como objetivo propor alternativas de antenas de microfita para operar em sistemas UWB, na faixa entre 3,1 e 10,6 GHz, com patch em anel circular. São empregadas e analisadas algumas técnicas para aumentar a largura de banda das antenas propostas: a inserção de elementos parasitas e de uma fenda retangular no plano terra deslocado. Para isto, são apresentados temas fundamentais como os princípios básicos dos sistemas UWB, a teoria fundamental de antenas e antenas de microfita. São apresentadas as simulações e caracterizações experimentais das antenas construídas, bem como uma análise de parâmetros como a largura de banda e o diagrama de radiaçãoDissertação Antenas planares multicamadas com materiais supercondutores e fotônico para comunicações móveis(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-08-04) Alves, George Dennes Fernandes; Fernandes, Humberto César Chaves; ; http://lattes.cnpq.br/0246709532151067; ; http://lattes.cnpq.br/7643120608586848; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; Costa, José Alfredo Ferreira; ; http://lattes.cnpq.br/9745845064013172; Martins, Ronaldo de Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/0978273656336966; Silva, Gutembergue Soares da;Recentemente as antenas planares têm despertado interesses devido às suas características, assim como pelas vantagens que oferecem quando comparadas com os demais tipos de antenas. Na área de comunicações móveis a necessidade de antenas desse tipo tem-se tornado cada vez maior devido ao intenso crescimento desse setor, necessitando de antenas que operem em multifreqüência e em banda larga. As antenas de microfita apresentam largura de banda estreita devido às perdas no dielétrico geradas pela irradiação. Outra limitação é a degradação do diagrama de irradiação devido à geração de ondas de superfície no substrato. Neste trabalho são apresentadas algumas técnicas usadas para tentar minimizar as desvantagens (citadas acima) do uso de antenas de microfita, sendo elas: substratos com material PBG - Photonic Bandgap, antenas em multicamadas e a utilização de patches fabricados de materiais supercondutores. As análises desenvolvidas neste trabalho foram realizadas com a utilização do método LTT - Linha de Transmissão Transversa no domínio da transformada de Fourier, que utiliza uma componente de propagação na direção y (transversa à direção real de propagação z), tratando assim as equações gerais dos campos elétricos e magnéticos em funções de Ey e Hy. Uma das vantagens desse método é a simplificação das equações de campo, pois a quantidade de equações é menor devido os campos nas direções x e z ficarem em função das componentes Ey e Hy. Será apresentado um breve estudo das principais teorias que explicam o fenômeno da supercondutividade. As teorias BCS, Equações de London e modelo dos Dois Fluidos serão as teorias que darão suporte a aplicação dos supercondutores nas antenas microfita. A inclusão do patch supercondutor é feita utilizando-se a condição de contorno complexa resistiva. Este trabalho tem como objetivo a aplicação do método LTT às estruturas de microfitaDissertação Aplicações de arranjos de antenas de microfita com patch supercondutor(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-06-11) Caetano, Leonardo Martins; Fernandes, Humberto César Chaves; ; http://lattes.cnpq.br/0246709532151067; ; http://lattes.cnpq.br/5599607450108023; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; Mendonça, Laércio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942Este trabalho tem como objetivo principal o estudo dos arranjos de antenas de microfita com patch retangular supercondutor. São analisadas as fases e os diagramas de radiação. É apresentado um estudo das principais teorias que explicam o fenômeno microscópico e macroscópico da supercondutividade. As teorias BCS, equações de London e modelo dos Dois Fluidos, são as teorias usadas nas aplicações dos supercondutores, nas antenas e arranjos de antenas de microfita. Os arranjos de fase são analisados em configurações lineares e planares. São obtidos os fatores de arranjos para estas configurações, e os critérios da fase e do espaçamento entre os elementos que compõem os arranjos, ao qual serão examinados, com o objetivo de minimizar as perdas no material, comparados com condutores normais. A antena com patch retangular, constituída de material supercondutor, com a temperatura crítica a 233K cuja fórmula química é Tl5Ba4Ca2Cu9Oy , é analisada através do método dinâmico da Linha de Transmissão Transversa (LTT), desenvolvido por H.C.C.Fernandes, no domínio da transformada de Fourier (FTD). O LTT é um método de onda completa, que tem como regra a obtenção dos campos eletromagnéticos em termos das componentes transversais à estrutura. A inclusão do patch supercondutor é feita utilizando-se a condição de contorno complexa resistiva, usando-se a impedância do supercondutor na função Diática de Green, da estrutura. São obtidos resultados da freqüência de ressonância em função dos parâmetros da antena, utilizando material supercondutor; diagramas de radiação no Plano-E e no Plano-H, para os arranjos de fase de antenas nas configurações lineares e planares para diferentes valores de ângulos de fases e diferentes espaçamentos entre os elementosDissertação Arranjos Log-Periódicos Compactos em Microfita com Elementos Fractais de Koch(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-06-14) Almeida Filho, Valdez Aragão de; D'assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/2356160324946863; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; Souza, Rui Fragassi; ; http://lattes.cnpq.br/5359107500377040; Gomes Neto, Alfrêdo; ; http://lattes.cnpq.br/1403715441701958; Martins, Ronaldo de Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/0978273656336966; Fontgalland, Glauco; ; http://lattes.cnpq.br/4256595317953538Este trabalho tem como objetivo apresentar como a aplicação de contornos fractais aos elementos de um arranjo log-periódico se torna uma alternativa bastante interessante quando se deseja reduzir as dimensões do arranjo. Foram propostos dois tipos de arranjos log-periódicos: um com alimentação por linha de microfita e outro com alimentação por acoplamento eletromagnético. Aos elementos desses arranjos foram aplicados contornos fractais de Koch, em dois níveis. Com a finalidade de validar os resultados obtidos foram construídos protótipos, que foram caracterizados experimentalmente em um analisador de rede vetorial e simulados em software, para comparação. Os resultados mostraram reduções de 60% nas dimensões dos arranjos, para ambos os tipos. Através da análise dos gráficos da perda de retorno, pôde-se observar que a aplicação dos contornos fractais fez com que aparecessem diferentes frequências de ressonância nos arranjos. Além disso, observa-se uma boa concordância entre os resultados medidos e simulados. O arranjo com alimentação por acoplamento eletromagnético apresentou, após aplicação dos contornos fractais, menores valores de diretividade do que o arranjo com alimentação por linha de microfitaDissertação Caracterização de superfícies seletivas de freqüência e de antenas fractais para aplicações em redes sem fio(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-12-22) Trindade, José Idifranse Aguiar; D'assunção, Adaildo Gomes; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; ; ; http://lattes.cnpq.br/5217114744596637; Vasconcelos, Cristhianne de Fátima Linhares de; ; http://lattes.cnpq.br/3140725798737102; Mendonça, Laércio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; Gomes Neto, Alfrêdo; ; http://lattes.cnpq.br/1403715441701958Este trabalho tem como objetivo investigar o comportamento de elementos fractais em estruturas planares de microfita. Em particular, as antenas de microfita e as superfícies seletivas de frequência (FSSs) tiveram seus elementos convencionais alterados para formatos fractais. Para as antenas de microfita, usou-se como elemento radiante o fractal de Minkowski. O método de alimentação utilizado nas antenas foi através de linha de microfita. Alguns protótipos foram construídos e a análise realizada mostrou a possibilidade de miniaturização das estruturas, além do comportamento multibanda, proporcionado pelo elemento fractal. Em particular, a antena fractal de Minkowski de nível 3 foi utilizada para explorar a característica multibanda, possibilitando seu funcionamento simultâneo em duas faixas comerciais (Wi-Fi e WiMAX) regulamentadas pela ANATEL. Em seguida, foi investigado o efeito de chaves que foram colocadas nas bordas pré-fractais do elemento radiante. Para as FSSs, o fractal adotado para atuar como elemento da FSS foi o pentágono de Dürer. Alguns protótipos foram construídos e medidos. Os resultados mostraram um comportamento multibanda proporcionado pela geometria fractal. Em seguida, uma análise paramétrica possibilitou a análise da influência da variação da periodicidade no comportamento eletromagnético das FSSs, bem como sua largura de banda e seu fator de qualidade. Na caracterização numérica e experimental das estruturas abordadas, utilizou-se, respectivamente, o software comercial Ansoft DesignerTM e um analisador de redes vetorial, modelo N5230A da AgilentDissertação Caracterização numérica de antenas para aplicações RFID utilizando o método das ondas - WCIP(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-12-21) Montalvão, Augusto César Pereira da Silva; Mendonça, Laércio Martins de; Gomes Neto, Alfrêdo; ; http://lattes.cnpq.br/1403715441701958; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; ; http://lattes.cnpq.br/2657507785559236; D'assunção, Adaildo Gomes; ; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917Nos últimos anos, a tecnologia de Identificação por Radiofrequência (RFID) tem ganhado grande interesse tanto de comunidades industriais como de comunidades científicas. A sua capacidade de localizar e monitorar objetos, animais e pessoas com etiquetas passivas ou ativas permite o desenvolvimento fácil, com uma boa relação custo-benefício e ainda apresenta inegáveis benefícios em aplicações que variam de logística a cuidados de saúde, robótica, segurança, entre outras. Dentro desse aspecto o que mais vem se destacando são as etiquetas RFID e as antenas usadas em leitores RFID. A maioria das etiquetas possui antenas omnidirecionais e normalmente são fabricadas como dipolos modificados impressos. O objetivo principal de um projeto de antena para etiqueta é conseguir a impedância de entrada necessária para realizar um bom casamento de impedância com a impedância de carga do chip. Já o objetivo principal no projeto de antenas para leitores é conseguir estruturas de tamanhos reduzidos e com boa capacidade de transmissão de dados. Este trabalho traz a caracterização numérica de antenas para aplicações RFID, sendo estas divididas em etiquetas RFID e antenas para leitores. São analisadas três etiquetas RFID e duas antenas para leitores RFID encontradas na literatura. A análise dessas estruturas é feita utilizando o Método das Ondas - WCIP. São comparados os resultados iniciais encontrados na literatura com os obtidos através de simulações no WCIP com o objetivo de mostrar que o Método das Ondas é capaz de analisar tais estruturas. Para ilustrar os resultados obtidos nas simulações, é apresentado o comportamento dos campos elétrico e magnético. É realizada também uma revisão bibliográfica a respeito das características e princípios da Tecnologia RFID. São apresentadas, ainda, sugestões de continuidade para este trabalhoTese Desenvolvimento de antenas de microfita e antenas DRA Broadband/Ultra Wideband para sistemas de somunicação sem fio utilizando pós cerâmicos nanoestruturados(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-09-02) Oliveira, Elder Eldervitch Carneiro de; D'assunção, Adaildo Gomes; Oliveira, João Bosco Lucena de; ; http://lattes.cnpq.br/1360004695124740; ; ; http://lattes.cnpq.br/0830785546690504; Vieira, Lucianna da Gama Fernandes; ; http://lattes.cnpq.br/9021473205267343; Martins, Ronaldo de Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/0978273656336966; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; Melo, Marcos Tavares de; ; http://lattes.cnpq.br/4933635747860906A busca por dispositivos cada vez menores e sem perda de desempenho vem sendo cada dia mais investigada pelos pesquisadores da área envolvendo eletromagnetismo apli- cado. Antenas utilizando materiais cerâmicos com uma alta constante dielétrica, sejam elas atuando como substrato do elemento patch radiante ou como sendo o próprio ele- mento radiante estão em evidência nas pesquisas atuais, isso devido às inúmeras vantagens que apresentam, tais como: baixo perfil, capacidade de redução de suas dimensões (quando comparado a outros dispositivos), alta eficiência de radiação, adequabilidade a faixa de micro-ondas e/ou ondas milimétricas, baixo coeficiente de temperatura e baixo custo. A razão para essa alta eficiência é que as perdas dielétricas das cerâmicas são muito baixas, quando comparadas às dos materiais comercialmente usados em placas de circuito impresso, tais como: fibra de vidro e fenolite. Essas características tornam os dispositivos cerâmicos adequados para operar na faixa de micro-ondas. Aliando o projeto de antenas patch e/ou antenas ressoadoras dielétricas (DRA) ao uso de certos materiais e ao método de síntese desses pós na fabricação dos dispositivos, é possível escolher um material com uma determinada constante dielétrica para o projeto de uma antena com o tamanho desejado. O objetivo principal deste trabalho consiste no projeto de antenas patches e antenas DRA sob síntese de pós cerâmicos (síntese por combustão e por precursores poliméricos - método Pechini) nanoestruturados para aplicações na faixa de micro-ondas. O método convencional de mistura de óxidos também foi utilizado na obtenção de pós nanométricos para a confecção das pastilhas e ressoadores dielétricos. Os dispositivos fabricados e estudados sobre materiais de alta constante dielétrica os tornam bons candidatos à fabricação de dispositivos e circuitos de dimensões reduzidas quando comparado aos outros dispositivos tradicionais operando na mesma faixa de frequência. As estruturas analisadas são excitadas por três diferentes técnicas: i) linha de microfita, ii) acoplamento por abertura e iii) acoplamento indutivo. A eficiência dessas técnicas de alimentação são investigadas experimentalmente e comparada com simulações realizadas pelo Ansoft HFSS, utilizado na análise precisa do comportamento eletromagnético das antenas através do método dos elementos finitos (FEM). Nesta tese um estudo bibliográfico sobre teoria de antenas de microfita e antenas DRA é realizado. O mesmo estudo é realizado a respeito dos materiais e dos métodos de síntese dos pós cerâmicos que são utilizados na fabri- cação das pastilhas e dos cilíndros dielétricos que comporão os dispositivos investigados. Os meios dielétricos os quais serviram de suporte na análise das antenas patch e/ou DRA são analisados através de simulações precisas utilizando o método das diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) com base na permissividade elétrica relativa (er) e tangente de perda desses meios (tand). Este trabalho ainda apresenta um estudo em redes neurais artificiais, evidenciando a arquitetura de rede utilizada e suas características, bem como os algoritmos de treinamento que foram usados no treinamento e na modelagem de alguns parâmetros associados aos dispositivos investigadosDissertação Desenvolvimento de estruturas integradas de filtros e antenas para aplicações em sistemas de comunicações sem fio(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-26) Minervino, Diego Ramalho; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; ; http://lattes.cnpq.br/5866564807566198; Mendonça, Laércio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/7359899329008024; Oliveira, José de Ribamar Silva; ; http://lattes.cnpq.br/4002176927695547; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917Este trabalho apresenta um estudo da integração de filtros e antenas de microfita, originando dispositivos denominados como filtennas, para aplicações em sistemas de comunicações sem fio. A concepção destas estruturas surgiu da observação de filtennas baseadas na integração entre antenas cornetas e superfícies seletivas de frequência (FSS), usadas na banda X. A opção por estruturas de linhas de microfita para o desenvolvimento de uma nova configuração de filtennas se justifica pela larga aplicação dessas linhas de transmissão, nas últimas décadas, resultando sempre na fabricação de circuitos planares com estruturas leves, de dimensões reduzidas, de baixo custo, fáceis de construir e, principalmente, fáceis de integrar com outros circuitos de micro-ondas. Além disso, a estrutura de antena considerada para a composição das filtennas consiste de um monopolo planar de microfita com a integração de filtros de microfita na linha de alimentação da antena. Em particular, são considerados monopolos elípticos de microfita (que operam em banda ultralarga, UWB) e filtros de microfita (em estruturas com seções associadas em série e/ou acopladas). Além disso, o monopolo de microfita apresenta uma largura de banda adequada e um diagrama de radiação omnidirecional, de tal forma que a sua integração com filtros de microfita resulta na redução da largura de banda, porém com pequenas alterações no diagrama de radiação. Os métodos usados na análise dos monopolos, filtros e filtennas foram os dos elementos finitos e dos momentos, através da utilização dos softwares comerciais Ansoft Designer e Ansoft HFSS, respectivamente. Especificamente, são analisadas as características principais das filtennas, tais como: diagrama de radiação, ganho e largura de banda. Foram projetadas, construídas e medidas, diversas estruturas de filtennas, para fins de validação dos resultados simulados. Também foram utilizadas ferramentas computacionais (CAD) no processo de construção de protótipos dos monopolos planares, dos filtros e das filtennas. Os protótipos foram construídos sobre substratos de fibra de vidro (FR4). As medições foram realizadas no Laboratório de Telecomunicações da UFRN. Foram efetuadas comparações entre resultados simulados e medidos, sendo observada uma boa concordância nos casos consideradosDissertação Desenvolvimento teórico e experimental de FSS com elementos fractais de Gosper em estruturas de multicamadas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-25) Santos, Albanisa Felipe dos; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; ; http://lattes.cnpq.br/0273591942467418; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/7359899329008024; Siqueira, Gláucio Lima; ; http://lattes.cnpq.br/3820441792646415; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917Neste trabalho, as propriedades de auto-similaridade dos fractais são exploradas para o desenvolvimento de superfícies seletivas de frequência (Frequency Selectives Surfaces - FSS) com várias bandas de rejeição. Em particular, são considerados fractais de Gosper, na definição dos formatos dos elementos das FSS. Por conta da dificuldade de impressão de detalhes dos elementos das FSS, são considerados apenas elementos pré-fractais, com até três iterações fractais. As simulações foram realizadas com o uso do programa comercial Ansoft Designer. Para fins de validação de resultados, foram construídos vários protótipos de FSS com elementos pré-fractais. No processo de fabricação, os formatos dos elementos pré-fractais foram desenhados com auxílio do programa Corel Draw. Os protótipos construídos foram medidos através de um analisador de redes vetorial (modelo N3250A, da Agilent Technologies). A utilização de elementos pré-fractais nas estruturas de FSS consideradas, permitiu verificar que o aumento do nível fractal possibilita a redução do tamanho dos elementos, porém reduz a largura de banda das mesmas. Neste sentido, é também investigado o efeito produzido pelo cascateamento de estruturas de FSS na largura de banda. Foi observado que o uso de estruturas cascateadas, além de aumentar a largura de banda, permitiu, em alguns casos, a obtenção de até respostas em frequência com três bandas de operação entre 6 GHz e 15 GHz.Artigo 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 FonsecaThis 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 N5230ADissertação Modelagem de Superfícies Seletivas de Freqüência e Antenas de Microfita utilizando Redes Neurais Artificiais(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-06-09) Silva, Patric Lacouth da; D'assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/7936612164620038; Abdalla Júnior, Humberto; ; http://lattes.cnpq.br/4878042077211058; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; Sousa, Fernando Rangel de; ; http://lattes.cnpq.br/9092018794878372Este trabalho tem como principal objetivo a aplicação de Redes Neurais Artificiais, RNA, na resolução de problemas de dispositivos de RF /microondas, como por exemplo a predição da resposta em freqüência de algumas estruturas em uma região de interesse. As Redes Neurais Artificiais se apresentam como uma alternativa aos métodos atuais de análise de estrutura de microondas, pois são capazes de aprender, e o mais importante generalizar o conhecimento adquirido, a partir de qualquer tipo de dado disponível, mantendo a precisão da técnica original utilizada e aliando o baixo custo computacional dos modelos neurais. Por esse motivo, as redes neurais artificiais são cada vez mais utilizadas para a modelagem de dispositivos de microondas. São utilizados neste trabalho os modelos Perceptron de Múltiplas Camadas e de Funções de Base Radiais. São descritas as vantagens/desvantagens de cada um desses modelos, assim como os algoritmos de treinamento referentes a cada um deles. Dispositivos planares de microondas, como Superfícies Seletivas de Freqüências e as antenas de microfita, ganham cada vez mais destaque devido às necessidades crescentes de filtragem e separação de ondas eletromagéticas e à miniaturização de dispositivos de Rádio-Freqüência. Por isso é de importância fundamental o estudo dos parâmetros estruturais desses dispositivos de forma rápida e precisa. Os resultados apresentados, demonstram as capacidades das técnicas neurais para modelagem de Superfícies Seletivas de Freqüência e antenasDissertação Modelos de dispositivos de microondas e ópticos através de redes neurais artificiais de alimentação direta(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-06-19) Passos, Marcio Galdino; Fernandes, Humberto César Chaves; ; http://lattes.cnpq.br/0246709532151067; ; http://lattes.cnpq.br/6910303418396605; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; Silva, Cláudio Rodrigues Muniz da; ; http://lattes.cnpq.br/6968371254983355; Costa, José Alfredo Ferreira; ; http://lattes.cnpq.br/9745845064013172Esta dissertação contribui para o desenvolvimento de metodologias através de redes neurais artificiais de alimentação direta para a modelagem de dispositivos de microondas e ópticos. Uma revisão bibliográfica sobre as aplicações de técnicas neuro-computacionais na áreas de engenharia de microondas e óptica foi realizada. As características das redes MLP, RBF e SFNN, bem como as estratégias de aprendizado supervisionado foram apresentadas. As expressões de ajuste dos parâmetros livres das redes acima citadas foram deduzidas a partir do método do gradiente. O método convencional EM-ANN foi aplicado na modelagem de dispositivos passivos de microondas e amplificadores ópticos. Para isto, foram propostas configurações modulares baseadas em redes SFNN e RBF/MLP objetivando uma maior capacidade de generalização dos modelos. No que se refere ao treinamento das redes utilizadas, o algoritmo Rprop foi aplicado. Todos os algoritmos utilizados na obtenção dos modelos desta dissertação foram implementados em MatlabDissertação Novas configurações de monopólios planares quase-fractais para sistemas de comunicações móveis(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-12-29) Silva, Marcelo Ribeiro da; D'assunção, Adaildo Gomes; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; ; ; http://lattes.cnpq.br/8546539485004935; Martins, Ronaldo de Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/0978273656336966; Fontgalland, Glauco; ; http://lattes.cnpq.br/4256595317953538As propriedades únicas da geometria fractal têm-se mostrado bastante úteis para a construção de filtros, superfícies seletivas em freqüência, circuitos sintonizados e antenas, possibilitando soluções otimizadas para uma variedade de usos comerciais na faixa de microondas. A geometria fractal está incluída na tecnologia dos sistemas de comunicação por microondas devido a algumas propriedades interessantes para a fabricação de dispositivos compactos, com desempenho superior em termos de largura de banda, bem como, comportamento multibanda. Neste trabalho, descrevem-se os procedimentos para o projeto, construção e medição de monopolos quase-fractais de Koch, com níveis 1 e 2, projetados para se investigar o efeito produzido na largura de banda de antenas planares, a partir da utilização de estruturas quase-fractais nos seus patches retangulares. O efeito eletromagnético da variação do nível dos fractais, bem como, da miniaturização das estruturas, foram avaliados. Também foram realizadas parametrizações com o intuito de se verificar o comportamento da largura de banda, tanto para a perda de retorno quanto para o SWR. Os resultados foram obtidos através de medições realizadas por um analisador de redes vetorial e por meio de simulações no Ansoft HFSS. Algumas propostas para trabalhos futuros foram citadasDissertação Otimização dos parâmetros de monopolos planares de microfita para aplicações em sistemas de banda ultra larga(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-10-21) Nóbrega, Clarissa de Lucena; D'assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/1517187159273218; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917; Mendonça, Laércio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; Martins, Ronaldo de Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/0978273656336966Este trabalho apresenta uma investigação teórica e experimental sobre as propriedades de antenas de microfita para sistemas de banda ultra larga. São consideradas configurações de monopolos elípticos com excentricidades diferentes, e monopolos circulares. Foram construídos dois protótipos para cada configuração de antena, um com a configuração típica de microfita e outro similar ao primeiro, mas com uma pequena abertura no plano de terra. Assim, este trabalho objetiva modificar a configuração do plano de terra dos monopolos projetados através da inserção de um recorte retangular, para fins de otimização e melhoria nos desempenhos das estruturas. Os resultados obtidos mostram que a introdução dessa abertura retangular no plano de terra permite melhorar a resposta em freqüência das antenas consideradas. Observa-se uma boa concordância entre os resultados medidos e simulados. Algumas propostas para a realização de trabalhos futuros são apresentadasDissertação Uma proposta de FSS fractal com geometria simplificada(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-12-21) Montalvão, Emanuele da Silva Rodrigues; Mendonça, Laércio Martins de; Gomes Neto, Alfrêdo; ; http://lattes.cnpq.br/1403715441701958; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; ; http://lattes.cnpq.br/1048340862882688; D'assunção, Adaildo Gomes; ; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917As Superfícies Seletivas de Frequência (FSS) são estruturas periódicas em uma ou duas dimensões que atuam como filtros espaciais, podendo ser formadas por elementos do tipo patches condutores ou aberturas, funcionando como filtros rejeita-faixa ou passa-faixa, respectivamente. O interesse no estudo das FSS tem crescido através dos anos, pois tais estruturas atendem a requisitos específicos como baixo custo, dimensões e pesos reduzidos, além da possibilidade de se integrar com outros circuitos de micro-ondas. As mais variadas aplicações para tais estruturas têm sido investigadas, como por exemplo, radomes, sistemas de antenas para aviões, filtros eletromagnéticos para antenas refletoras, estruturas absorvedoras, etc. Vários métodos têm sido utilizados para a análise de FSS, dentre eles, o Método das Ondas (WCIP). São diversas as formas de elementos que podem ser utilizados em FSS, como por exemplo, os do tipo fractal, que apresenta uma relativa complexidade geométrica. Este trabalho tem como objetivo principal propor um procedimento de simplificação geométrica de uma FSS fractal, a partir da análise da influência dos detalhes (fendas) da geometria da mesma no comportamento da frequência de ressonância. De forma complementar é mostrado um método simples de ajustar a frequência de ressonância através da análise de uma FSS, que utiliza uma célula básica retangular, na qual são inseridas duas reentrâncias e as dimensões dessas reentrâncias são variadas, tornando possível o ajuste da frequência. Para isso, as estruturas são analisadas numericamente, utilizando o WCIP, e posteriormente são caracterizadas experimentalmente, comparando-se os resultados obtidos. Para os dois casos é avaliada, a influência dos campos elétrico e magnético, este último através do vetor densidade de corrente elétrica. É realizado um estudo bibliográfico a cerca do tema e são apresentadas sugestões para a continuidade deste trabalho