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Tipo: Tese
Data do documento: 16-Ago-2019
Autor(es): OLIVEIRA, Jorge Everaldo de
Primeiro(a) Orientador(a): COSTA, Marcos Benedito Caldas
Título: Estruturas photonic band gap em antena de microfita com aplicações em microondas e terahertz
Título(s) alternativo(s): Micronic antenna photonic band gap structures with microwave and terahertz applications
Citar como: OLIVEIRA, Jorge Everaldo de. Estruturas photonic band gap em antena de microfita com aplicações em microondas e terahertz. Orientador: Marcos Benedito Caldas Costa. 2019. 89 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém,2019. Disponível em:http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/11930 . Acesso em:.
Resumo: Neste trabalho estamos analisando as simulações de duas antenas de microfita. A primeira é uma antena utiliza o material cerâmico Niobato de Bismuto (BiNbO4) dopado com Pentóxido de Vanádio (V2O5) no substrato. O patch da antena foi projetado com linha de alimentação indentada para facilitar o casamento de impedâncias e o substrato com furos de ar foi colocado apenas por baixo do patch para diminuir ainda mais as perdas. A segunda é uma nanoantena com Patch de Grafeno na faixa de Terahertaz e substrato PBG (Photonic Band Gap), com rede triangular, e furos nas seguintes configurações de altura h1, h2 e h3. Na altura h1 o substrato é perfurado totalmente, enquanto que nas alturas h2 os furos serão feitos de cima para baixo até a metade do substrato e a altura h3 é a antena com substrato perfurado de baixo para cima até a metade do substrato. Portanto são criadas três antenas nessas geometrias utilizando uma rede de furos triangular. A disposição dos furos no substrato dielétrico, constituem a estrutura PBG, para aumentar o desempenho e a eficiência dessas antenas, extinguindo ondas de superfície no substrato de antenas de microfita. A geometria adotada melhora ainda parâmetros das antenas como por exemplo a eficiência e a largura de banda. Os Softwares Comerciais HFSS e CST foram utilizados para as simulações das antenas. Após as etapas da simulação numérica foram obtidos os resultados dos parâmetros desses dispositivos. A primeira antena (rede periódica com substrato cerâmico) obteve perda de retorno de -36,21 dB, para uma frequência de ressonância de 10,26 GHz, com largura de banda de 2,18 GHz . Nas simulações das antenas de microfita com Patch de Grafeno a antena h3 obteve dupla banda de transmissão com potencial químico do grafeno de 0,3 eV.
Abstract: In this work we are analyzing the simulations of two microstrip antennas. The first is an antenna using the ceramic material Bismuth Niobate (BiNbO4) doped with Vanadium Pentoxide (V2O5) on the substrate. The antenna patch was designed with indented power line to facilitate matching of impedances and the substrate with air holes was placed just below the patch to further decrease the losses. The second is a nano-antenne with Graphene Patch in the Terahertz range and PBG (Photonic Band Gap) substrate with triangular mesh, and holes in the following height configurations h1, h2 and h3. At time h1 the substrate is fully drilled, while at heights h2 the holes will be made top to bottom of the substrate and the height h3 is the antenna with substrate drilled from the bottom up to the middle of the substrate. Therefore three antennas are created in these geometries using a triangular hole network. The arrangement of the holes in the dielectric substrate constitute the PBG structure, to increase the performance and efficiency of these antennas, extinguishing surface waves in the substrate of microstrip antennas. The adopted geometry also improves antenna parameters such as efficiency and bandwidth. The commercial software HFSS and CST were used for the simulations of the antennas. After the numerical simulation steps the results of the parameters of these devices were obtained. The first antenna (periodic lattice with ceramic substrate) obtained a return loss of -36.21 dB, at a resonance frequency of 10,26 GHz, with a bandwidth of 2.18 GHz. In the simulations of the antennas of microstrip with Patch of graphene the antenna h3 obtained double transmission band with chemical potential of graphene of 0,3 eV.
Palavras-chave: Antena
Banda de THZ
Cristais fotônicos
Grafeno
Área de Concentração: TELECOMUNICAÇÕES
Linha de Pesquisa: ELETROMAGNETISMO APLICADO
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Fonte: 1 CD-ROM
Aparece nas coleções:Teses em Engenharia Elétrica (Doutorado) - PPGEE/ITEC

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