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Tipo: Dissertação
Fecha de publicación : 26-mar-2020
Autor(es): SOUSA, Brenda Penedo Tavares de
Primer Orientador: COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque
Título : Acoplamento de modos guiados em cabos de pares trançados utilizando antenas com simetria radial no cenário terabit DSL
metadata.dc.description.sponsorship: 
Citación : SOUSA, Brenda Penedo Tavares de . Acoplamento de modos guiados em cabos de pares trançados utilizando antenas com simetria radial no cenário terabit DSL. Orientador: João Crisóstomo Weyl Albuquerque Costa. 2020 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2020. Disponível em:https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17170 . Acesso em:.
Resumen: O desenvolvimento dos padrões de transmissão de dados e tecnologias de acesso sempre vem atrelado com a necessidade de suprir altas taxas de dados. Assim, tecnologias já implantadas, como exemplo o sistema DSL (Digital Subscriber Line) que utiliza pares trançados para transmissão, vem se ajustando para conseguir atender essa crescente demanda de dados. No sistema DSL, os pares trançados são utilizados como linha de transmissão, utilizando o modo transversal eletromagnético (TEM). Entretanto, as limitações físicas do par trançado como linha de transmissão impedem que o sistema alcance taxas mais elevadas, necessárias para suportar aplicações da quinta geração (5G). Recentemente, foi proposta a utilização de outros modos de transmissão no par trançado, os modos guiados de ordem superior, como alternativa para que essa infraestrutura consiga suportar taxas de transmissão da ordem de Terabits por segundo (Tbps), denominada como a tecnologia Terabit DSL (TDSL). Porém, um dos desafios para esta implementação é o acoplamento dos modos guiados no par trançado, já que não são amplamente explorados no contexto de propagação dos modos guiados de ordem superior, como acontece com guias de onda mais simples, como exemplo de Sommerfeld e Goubau. Neste cenário, esta dissertação tem como objetivo avaliar o acoplamento do sinal radiado entre uma antena com propagação radial e um cabo de pares trançados, analisando o comportamento eletromagnético das estruturas. Considerando que o cabo de pares trançados não tem um modelo analítico fechado para o comportamento dos modos de ordem superior, que se propagam ao longo deles, todos os resultados foram obtidos a partir de simulações numéricas no software HFSS (High Frequency Structure Simulator). Esses resultados são em termos do parâmetro de espalhamento da antena e do campo eletromagnético no cabo, sendo possível avaliar a eficiência de acoplamento, o guiamento do sinal e prever a taxa de transmissão disponível aos usuários. Os resultados obtidos mostraram que o acoplamento entre a antena e o cabo de pares trançados sem blindagem alcançou níveis de até 83,83% em frequências de 0,15 THz, demonstrando uma alta eficiência de acoplamento quando comparada com cenários mais simples da literatura, que alcançam níveis em média de 67%. Verificou-se que a utilização desses cabos para transmissão de dados é eficaz, conseguindo entregar taxas de até 1,737 Tbps em cabos de até 10 metros, enquanto que as previsões de taxa para o cenário TDSL que consideram o acoplamento 100% alcançam níveis de 2,013 Tbps.
Resumen : The development of data transmission standards and access technologies has always been linked to the need to supply high data rates. Thus, technologies already implemented, such as the DSL (Digital Subscriber Line) system that uses twisted pairs for transmission, have been adjusting to support this growing data demand. In DSL systems, the twisted pairs are used as a transmission line, using the transverse electromagnetic mode (TEM). However, the physical limitations of the twisted pair as a transmission line prevent the system from achieving higher rates, needed to support fifth generation (5G) applications. Recently, it was proposed to use other transmission modes in the twisted pair, the higher order guided modes, as an alternative for this structure to be able to support transmission rates of the order of Terabits per second, having been termed as the Terabit DSL technology (TDSL). However, one of the challenges for this implementation is the coupling of the guided modes in the twisted pair, since they are not widely explored in the context of the propagation of higher-order guided modes, as simpler waveguides, such as Sommerfeld and Goubau. In this scenario, this dissertation aims to evaluate the coupling of the radiated signal between an antenna with radial propagation and the twisted pair cable, analyzing the electromagnetic behavior of structures. Considering that the twisted pair cable does not have a closed analytical model for the behavior of higher order modes, which propagate along these structures, all the results were obtained from numerical simulations in the software HFSS (High Frequency Structure Simulator).These results are in terms of the scattering parameter of the antenna and the electromagnetic field in the cable, making it possible to evaluate the coupling efficiency, the signal guidance and to predict the transmission rate available to users. The results obtained showed that the coupling between the antenna and the unshielded twisted pair cable reached levels of up to 83.83 % at frequencies of 0.15 THz, demonstrating a high coupling efficiency when compared to simpler scenarios in the literature, reaching levels on average 67 %. It was found that the use of these cables for data transmission is effective, managing to deliver rates of up to 1.737 Tbps in cables of up to 10 meters, while the rate forecasts for the TDSL scenario that consider the 100 % coupling reach levels of 2.013 Tbps.
Palabras clave : Acoplamento
Linhas de transmissão,
Modos guiados
Antenas
Polarização radial
Terabit DSL
Par trançado
Coupling
Transmission lines
Guided modes
Antennas
Rradial polarization
Twisted pair.
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: TELECOMUNICAÇÕES
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: ELETROMAGNETISMO APLICADO
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
País: Brasil
Editorial : Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.source.uri: Dispobnível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
Aparece en las colecciones: Dissertações em Engenharia Elétrica (Mestrado) - PPGEE/ITEC

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