DESENVOLVIMENTO DE UM RESSOADOR RETANGULAR DE FENDA COM MÚTIPLAS CAMADAS FOTÔNICAS
Ressoador Retangular de Fenda, Banda Fotônica Proibida, Múltiplas Camadas, Método da Linha de Transmissão Transversa.
No mundo globalizado moderno, as telecomunicações assumiram papel fundamental dentro das sociedades, provocando um grande aumento de demanda pela a tecnologia de comunicação sem fio, que vem acontecendo nos últimos anos tem aumentado bastante o número de aplicações que utilizam esta tecnologia. Em decorrência dessa demanda, novos materiais são desenvolvidos no sentido de possibilitar novos mecanismos de controle e propagação de ondas eletromagnéticas. A pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias para comunicação sem fios apresenta caráter multidisciplinar que abrange desde o estudo de novas geometrias para antenas passivas, ativas até o de desenvolvimento de materiais para dispositivos que melhorem a performance naquela faixa de freqüência de operação.
Recentemente as antenas planares tem despertado interesses devido as suas características e 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 mais utilizada devido ao intenso desenvolvimento, que necessita de antenas que operem em multifrequência 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. Algumas técnicas estão sendo desenvolvidas para minimizar esta limitação de banda, como é o caso do estudo de materiais do tipo PBG – Photonic Band Gap, para compor o material dielétrico.
Este trabalho tem como objetivo principal um projeto de um ressoador de fenda com múltiplas camadas fotônicas inicialmente projetada para freqüência de 2,38 GHz a
ser observada, com a análise das propriedades de radiação em função da influência da variação da altura e da permissividade relativa das camadas dielétricas.
Foi utilizado também o método LTT às estruturas ressoadoras retangulares de fenda com múltiplas camadas de material fotônico PBG, para a obtenção da freqüência de ressonância, bem como toda a teoria que envolva os parâmetros eletromagnéticos da estrutura em estudo.
As análises desenvolvidas neste trabalho foram realizadas com 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 função de e .
A teoria PBG será aplicada para a obtenção da permissividade relativa para as polarizações s e p dos substratos compostos de material fotônico.
Os resultados são obtidos com o software comercial Ansoft HFSS, usado para a análise precisa do comportamento eletromagnético do dispositivo planar em estudo, por meio do Método dos Elementos Finitos (FEM).
Resultados numérico-computacionais são apresentados em forma de gráfico em duas e três dimensões, no tocando aos parâmetros de perda de retorno, freqüência de radiação e diagrama radiação para o dispositivo em estudo, e que tem como substratos, materiais fotônicos e que fora simulado em uma ferramenta computacional apropriada. No que diz respeito ao projeto do dispositivo planar em estudo são apresentados os resultados simulados e medidos que apresentam boa concordância com as medições efetuadas. Estes resultados consistem principalmente na identificação dos modos de ressonância e na determinação das características do dispositivo projetado, como freqüência de ressonância, perda de retorno e diagrama de radiação