Obtenção de parâmetros construtivos para antenas de microfita utilizando o Método Taguchi de otimização

Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira

2017-11-24

MétodoTaguchi

Otimização

Antenas de microfita

As aplicações de antenas de microfita abrangem uma grande área das Telecomunicações, principalmente em sistemas que necessitem de componentes de volume e peso reduzido, como comunicações aeroespaciais. Daí inúmeros pesquisadores têm estudado, cada vez mais, técnicas de otimização no projeto dessas antenas. Assim, esse trabalho tem como principal objetivo a otimização de projeto de antenas de microfita. Para isso, utiliza-se o Método Taguchi no qual cada parâmetro físico é definido a partir da frequência de operação desejada pelo usuário, das características elétricas do dielétrico que será utilizado para fabricar a antena (espessura do substrato e constante dielétrica do material) e da definição dos limites de otimização (valores máximo e mínimo) que os parâmetros físicos podem atingir. Especificamente, a análise usa o método Taguchi com tratamento dos limites, para que o valor final otimizado não fique fora da faixa especificada. Na análise, são considerados patches retangulares e circulares, para projetos nas faixas de frequêmcia especificas para WLAN. No trabalho, são apresentados resultados numéricos e experimentais para a perda de retorno. São feitas comparações entre esses resultados. Uma boa concordância entre os resultados é observada. São apresentadas, ainda, sugestões de continuidade do trabalho.

The applications of microstrip antennas cover a large area of Telecommunications, especially in systems that require components of volume and reduced weight, such as aerospace communications. Hence numerous researchers have been studying, more and more, techniques of optimization in the design of these antennas. Thus, this work has as main objective the optimization of microstrip antenna design. For this, the Taguchi Method is used in which each physical parameter is defined from the frequency of operation desired by the user, of the electric characteristics of the dielectric that will be used to make the antenna (substrate thickness and dielectric constant of the material) and definition of optimization limits (maximum and minimum values) that physical parameters can achieve. Specifically, the analysis uses the Taguchi method with boundary treatment so that the optimum final value does not fall outside the specified range. In the analysis, rectangular and circular patches are considered for projects in the frequency bands specific to WLAN. In the paper, numerical and experimental results are presented for loss of return. Comparisons are made between these results. A good agreement between the results is observed. Suggestions for continuity of work are also presented.