ESTUDO DA VARIAÇÃO DA PERIODICIDADE E DO ACOPLAMENTO ENTRE FSS COM ELEMENTOS FRACTAIS E HELICOIDAIS EM ESTRUTURAS DE MULTICAMADAS
Superfícies seletivas de frequência, FSS, elementos fractais, elementos helicoidais, FSS de multicamadas, FSS cascateadas, análise de FSS, medição de FSS.
Este trabalho tem como objetivo investigar o comportamento de elementos fractais e elementos helicoidais em estruturas planares de microfita. Em particular, as superfícies seletivas de frequência (FSS) tiveram seus elementos convencionais alterados para formatos fractais e para o formato helicoidal. O substrato dielétrico usado é de fibra de vidro (FR-4) e tem espessura de 1,5 mm, permissividade elétrica relativa de 4,4 e tangente de perdas igual a 0,02. Para as FSS, adotou-se a geometria fractal pentagonal de Dürer e a geometria helicoidal. Para efetuar as medições, foram utilizadas duas antenas cornetas em visada direta, conectadas por cabo coaxial a um analisador de redes vetorial. Alguns protótipos foram selecionados para fabricação e medição. A partir dos resultados preliminares obtidos, objetivou-se encontrar aplicações práticas para as estruturas a partir do cascateamento entre elas. Para as FSSs com elementos fractais de Dürer, observou-se um comportamento multibanda proporcionado pela geometria fractal, ao mesmo tempo em que a largura de banda se tornou estreita na medida em que o nível de iteração fractal aumentou, tornando-a uma estrutura mais seletiva em frequência, com um maior fator de qualidade. Uma análise paramétrica possibilitou a análise da influência da variação da camada de ar entre elas. As estruturas fractais pentagonais foram consideradas e cascateadas. O cascateamento entre determinadas estruturas pentagonais apresentou um comportamento tri-band para determinados valores da camada de ar entre elas, com aplicações na banda licenciada 2,5 GHz (2,3 ~ 2,7 GHz), e 3,5 GHz (3,3 ~ 3,8 GHz). Para as FSSs com elementos helicoidais, seis estruturas foram consideradas. A partir de resultados preliminares obtidos com a análise isolada das estruturas, o cascateamento entre elas proporcionou o aumento da largura de banda, na medida em que a espessura da camada de ar aumenta. Com a finalidade de encontrar aplicações práticas para as estruturas helicoidais cascateadas, as estruturas propostas foram cascateadas e as mesmas encontraram aplicações na banda-X (8,0 ~ 12,0 GHz), e na banda não licenciada que compreende a faixa de 5,25 a 5,85 GHz. Na caracterização numérica e experimental das estruturas abordadas, utilizou-se, respectivamente, o software comercial Ansoft Designere um analisador de redes vetorial, modelo N5230A da Agilent.