Efeito do direcionamento de feixe na intensidade dos lóbulos secundários em antenas de arranjo planares esparsos baseados na espiral de Fermat

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dc.contributor.advisorGarde, Ivan Aritz Aldaya [UNESP]
dc.contributor.authorSouza, Marcela Thaiane Pires de [UNESP]
dc.date.accessioned2024-08-01T21:03:23Z
dc.date.available2024-08-01T21:03:23Z
dc.date.issued2024-07-15
dc.description.abstractAs antenas são dispositivos que emitem ou captam ondas eletromagnéticas e que podem assumir diferentes formatos. Estes dispositivos não operam apenas nas frequências de rádio, mas também na faixa do espectro visível e infravermelho, sendo então referidas como antenas ópticas. Essas antenas ganharam destaque atualmente devido às diversas aplicações, dentre elas podem ser citadas a espectroscopia e comunicação óptica. Entretanto, para melhorar as propriedades de radiação, foram desenvolvidos arranjos de antenas ópticos compostos por múltiplos elementos de radiação idênticos. Quando a separação elétrica entre esses elementos é maior que λ/2, o arranjo é denominado esparso. Um dos desafios principais dos arranjos de antenas esparsos é que, se os elementos são uniformemente espaçados, estes apresentam lóbulos laterais de intensidade elevada. Para mitigar esse efeito, uma das soluções mais promissoras, é dispor os elementos conforme a espiral de Fermat. Assim, o trabalho visou analisar as propriedades de radiação por meio de estudos numéricos de arranjos de antenas compostos por vários elementos de radiação idênticos. Nesse sentido, foi estudado o efeito do número de elementos, a separação entre eles e o direcionamento de feixe em duas direções no nível do lóbulo lateral em arranjos de antenas baseados na espiral de Fermat. Dessa forma, o trabalho concentrou-se em arranjos do tipo planares esparsos baseados na espiral de Fermat. Para realizar essa análise, foram empregados métodos como o de cálculo do fator de arranjo (array factor - AF) e o nível de lóbulo lateral de pico (peak side lobe level - PSLL). Adicionalmente, houve a implementação desses métodos em um código Python para uma melhor visualização gráfica dos resultados. Dessa forma, após realizar diversas análises, concluiu-se que ao diminuir a distância inter-elementos, o nível de lóbulo lateral aumenta. Além disso, observou-se que o PSLL tende a diminuir à medida que o número de elementos aumenta. Por fim, após longas simulações pôde-se concluir que a última análise foi a mais satisfatória, com 8 elementos e 501 pontos pois a melhor região se localizou no centro da figura, resultado que era esperado anteriormente.pt
dc.description.abstractAntennas are devices that emit or receive electromagnetic waves and can take various forms. These devices operate not only in radio frequencies but also in the visible and infrared spectrum ranges, thus being referred to as optical antennas. These antennas have gained prominence recently due to their various applications, including spectroscopy and optical communication. However, to improve radiation properties, optical antenna arrays composed of multiple identical radiation elements have been developed. When the electrical separation between these elements is greater than λ/2, the array is termed sparse. One of the main challenges of sparse antenna arrays is that if the elements are uniformly spaced, they exhibit high-intensity sidelobes. To mitigate this effect, one of the most promising solutions is to arrange the elements according to the Fermat spiral. Thus, the work aimed to analyze the radiation properties through numerical studies of antenna arrays composed of several identical radiation elements. In this context, the effect of the number of elements, the separation between them, and beam steering in two directions on the sidelobe level in antenna arrays based on the Fermat spiral was studied. Therefore, the work focused on planar sparse arrays based on the Fermat spiral. To perform this analysis, methods such as the calculation of the array factor (AF) and the peak side lobe level (PSLL) were employed. Additionally, these methods were implemented in a Python code for better graphical visualization of the results. Consequently, after conducting various analyses, it was concluded that decreasing the inter-element distance increases the sidelobe level. Moreover, it was observed that the PSLL tends to decrease as the number of elements increases. Finally, after extensive simulations, it was concluded that the last analysis was the most satisfactory, with 8 elements and 501 points, as the best region was located at the center of the figure, a result that was previously expected.en
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipIdFAPESP: 23/01132-0
dc.description.sponsorshipIdCNPq: 6394
dc.identifier.citationSOUZA, M. T. P. Efeito do direcionamento de feixe na intensidade dos lóbulos secundários em antenas de arranjo planares esparsos baseados na espiral de Fermat. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações) — Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", São João da Boa Vista, 2024.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11449/256870
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.rights.accessRightsAcesso abertopt
dc.subjectAntenas (Eletronica)pt
dc.subjectEngenhariapt
dc.subjectTelecomunicaçõespt
dc.titleEfeito do direcionamento de feixe na intensidade dos lóbulos secundários em antenas de arranjo planares esparsos baseados na espiral de Fermatpt
dc.title.alternativeEffect of beam steering on secondary lobe intensity in sparse planar array antennas based on Fermat's spiralpt
dc.typeTrabalho de conclusão de cursopt
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Engenharia, São João da Boa Vistapt
unesp.examinationboard.typeBanca públicapt
unesp.undergraduateSão João da Boa Vista - FESJBV - Engenharia Eletrônica e de Telecomunicaçõespt

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