ANÁLISE E PROJETO DE ANTENAS DE MICROFITA EM SUBSTRATOS CERÍFEREOS PARA APLICAÇÕES EM SISTEMAS IEEE 802.11ax
Cera de Carnaúba, Antena de Microfita, IEEE 802,11ax, Miniaturização.
As necessidades de novos sistemas de comunicações sem fio exigem que os dispositivos radiantes sejam cada dia mais estáveis e confiáveis. Nos últimos anos, várias de propostas de soluções são observadas na literatura para melhorar o desempenho das antenas planares aplicadas nos sistemas modernos de comunicações sem fio. Esse trabalho apresenta o uso de substratos ceríferos como uma solução biodegradável, de baixo custo, estável eletricamente e com diversas possibilidades de aplicações para melhorar a operação de antenas planares em sistemas de comunicações sem fio. Embora a utilização de substratos orgânicos não seja uma novidade, pois vários fabricantes têm linhas de placas para circuitos planares a base de compostos orgânicos. Esse trabalho propõe de maneira inovadora o uso de substratos ceríferos para o desenvolvimento de antenas de microfitas miniaturizadas. Foram desenvolvidas antenas planares para aplicações em serviços do protocolo IEEE 802,11 ax. Ao longo deste trabalho será apresentado o processo de caracterização do material proposto, confecção dos substratos, projeto e fabricação das antenas propostas, análise numérica e caracterização experimental. Foram selecionados 4 tipos substratos ceríferos baseados na cera de carnaúba, e determinadas as principais características por meio de análises das propriedades elétricas do material, difração de raios-x e termogravimetria. Com resultados da caraterização dos substratos os dispositivos radiantes foram projetados e numericamente analisados pelo método dos Elementos Finitos, utilizando o software Ansys HFSS®. As antenas foram experimentalmente caracterizadas na faixa frequência de 1GHz a 8,5 GHz, onde foi possível constatar que o material empregado como substrato apresentou estabilidade e boas propriedades para aplicações em circuitos planares como o caso de antenas de microfita. Acrescenta-se ainda a possibilidade de miniaturização dos elementos radiantes com o uso da cera de carnaúba como substrato, quando comparadas com a mesma estrutura projetada em um substrato comercial padrão como o FR4, foi alcançado um fator de miniaturização de 44,5% no volume da antena miniaturizada em substrato de cera.