Navegando por Autor "Sousa, Thayuan Rolim de"
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Tese 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 eEste 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.