Estudo numérico/experimental de antena ressoadora dielétrica circularmente polarizada com alimentação por sonda única

• Main Author: Bezerra, José Wagner de Oliveira
• Other Authors: Sombra, Antônio Sérgio Bezerra
• Language: Portuguese
• Published: 2012
• Subjects: Teleinformática; Eletromagnetismo; Antenas; Simulação (Computadores)
• Online Access: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/3800

BEZERRA, J. W. de O. Estudo numérico/experimental de antena ressoadora dielétrica circularmente polarizada com alimentação por sonda única. 2012. 145 f. Dissertação (Mestrado em Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. === Submitted by Marlene Sousa ([e-mail]) on 2012-09-13T17:18:30Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_jwobezerra.pdf: 7111818 bytes, checksum: 7caaed62656a011b5e0771e217d48d91 (MD5) === Approved for entry into archive by Marlene Sousa([e-mail]) on 2012-09-25T13:58:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_jwobezerra.pdf: 7111818 bytes, checksum: 7caaed62656a011b5e0771e217d48d91 (MD5) === Made available in DSpace on 2012-09-25T13:58:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_jwobezerra.pdf: 7111818 bytes, checksum: 7caaed62656a011b5e0771e217d48d91 (MD5) Previous issue date: 2012 === The expansion of wireless telecommunications networks and the phenomenon of digital convergence bring the inherent need for research of new components to ensure the sustainability and evolution of the systems. New types of antenna, smaller and more efficient, are required as new devices emerge. In this context, the dielectric resonator antennas, built with new materials, appear as an excellent option to replace the conventional metallic antennas. This work presents a proposal for a circularly polarized dielectric resonator antenna to operate at the center frequency of 2.25 GHz in which a single probe feeding scheme is used to excite two resonant modes in a quarter-cylinder-shaped dielectric. This layout allows the activation of low-order modes with orthogonal distribution of electromagnetic fields, resonating at near frequencies with a 90° phase difference. The concepts of electromagnetic theory related to resonant cavities and the characteristics of dielectric ceramic materials are introduced. Furthermore, the processes of computer modeling and constructing of a prototype are explained. The results are discussed by comparison between the computational model and experimental measurements performed in the laboratory. The study shows a good agreement between the simulated and experimental results and demonstrates the feasibility of the antenna for applications requiring circular polarization for operating at the region of the frequency spectrum close to 2.25 GHz. === A expansão das redes de telecomunicações sem fio e o fenômeno da convergência digital trazem a inerente necessidade da pesquisa de novos componentes que assegurem a sustentabilidade e a evolução dos sistemas. Novos tipos de antenas, menores e mais eficientes, são exigidas à medida que novos dispositivos vão surgindo. Neste contexto, as antenas ressoadoras dielétricas, construídas com novos materiais, aparecem como excelente opção para substituir as antenas metálicas tradicionais. Este trabalho apresenta uma proposta de antena ressoadora dielétrica circularmente polarizada, operando na frequência central de 2,25 GHz, na qual um esquema de alimentação por sonda única é empregado para excitar dois modos ressonantes em um dielétrico em forma de quarto de cilindro. Este leiaute permite a ativação de modos de baixa ordem, com distribuição ortogonal dos campos eletromagnéticos, ressoando em frequências próximas com uma diferença de fase de 90°. São introduzidos conceitos da teoria eletromagnética envolvendo cavidades ressonantes e características dos materiais cerâmicos que compõem o dielétrico. Além disso, os processos de modelagem por computador e de construção de um protótipo são explicados. Os resultados são discutidos comparativamente entre o modelo computacional e as medidas experimentais executadas em laboratório. O estudo demonstra uma boa concordância entre os resultados simulados e os experimentais e evidencia a viabilidade da antena para aplicações que necessitem de polarização circular na região do espectro de frequências próximas a 2,25 GHz.