Caracterização unificada de antenas nos domínios do tempo e frequência

AUTOR(ES)

Sandro Trindade Mordente Goncalves

DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

O estudo de sinais de comunicação no domínio do tempo tem sido realizado com maior interesse nos últimos anos devido à rápida evolução dos recursos computacionais e ao estudo de sinais com espectro de frequências amplo. No entanto, ainda que a demanda por sistemas banda larga tenha aumentado substancialmente nos últimos anos, existe um grande interesse por sistemas que trabalham em uma pequena faixa de frequências. Para estes sistemas, técnicas de análise no domínio espectral são mais apropriadas. O objetivo deste trabalho é o estudo de parâmetros que caracterizem a radiação de campos elétricos e magnéticos por antenas diretamente nos domínios do tempo e frequência de uma forma unificada e direta através de uma formulação semi-analítica e a sua subseqüente aplicação na análise de antenas excitadas por fontes de comportamento temporal arbitrário. A formulação foi elaborada através da obtenção de um parâmetro para análise de antenas, a altura efetiva, que é um parâmetro estimado para antena na região de campo distante e independe do comportamento temporal da excitação. Para a obtenção da altura efetiva foi utilizado o Método da Expansão em Singularidades (SEM), que é capaz de modelar uma grandeza eletromagnética através das ressonâncias naturais presentes no objeto de análise. A expansão em singularidades permite a representação nos domínios temporal e espectral de uma forma simplificada. Neste trabalho propõe-se que as singularidades sejam extraídas por meio do método do Matrix Pencil, sendo que as correntes são obtidas numericamente através do Método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo (FDTD) para antenas filamentares e analiticamente através do m´etodo da Abertura para antenas refletoras e, uma vez obtidas as singularidades, a formulação da altura efetiva semi-analítica seja então encontrada. A altura efetiva foi determinada para o dipolo, a log-periódica formada por matrix de dipolos e o refletor parabólico simétrico. Os resultados obtidos foram validados com soluções consolidadas na literatura. Os erros e limitações do método foram estudados e demonstrados através de representações gráficas e analíticas.

ASSUNTO(S)

a engenharia elétrica teses.

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