Design de antenas planares para radares automotivos
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Data
2023-10-20
Autores
Orientador
Penchel, Rafael Abrantes 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
São João da Boa Vista - FESJBV - Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Este trabalho concentra-se no projeto e análise de arranjos de antenas planares para sistemas de radar automotivo na faixa de frequência de 77 a 81 GHz. O objetivo primordial é desenvolver arranjos eficientes para aplicações de detecção veicular. Inicialmente, é apresentado os conceitos teóricos essenciais relacionados a projetos de antenas em microstrip e as características dos arranjos de stubs em série. Os princípios de funcionamento, teoria de radiação e a resposta de frequência esperada são discutidos detalhadamente e expostos com o intuito de gerar um fundamento teórico para embasar o projeto. Em seguida, estrutura-se o projeto de uma antena de microstrip combinada com um arranjo de stubs em série com 13 elementos, no software Ansys HFSS. Otimizações relacionadas ao comprimento e largura do stub, distância entre elementos subsequentes e largura da linha de central da antena são feitas para obter os melhores resultados para o modelo projetado. São apresentados os gráficos dos principais parâmetros da antena, como a diretividade, coeficiente de reflexão e impedância de entrada, gerando um histórico que tange desde o modelo inicial, perpassando pelas análises paramétricas e finalizando com o protótipo com as dimensões otimizadas. Posteriormente, projeta e analisa-se um arranjo com 17 stubs, a fim de melhorar ainda mais os resultados da antena de 13 elementos. Por fim, conclui-se destacando os principais pontos e conclusões do estudo. Além de ressaltar a relevância e as contribuições para o campo de pesquisa em antenas de microstrip com arranjos de stubs em série, enfatizando sua importância para o avanço das tecnologias de comunicação e detecção veicular.
Resumo (inglês)
This work focuses on the design and analysis of planar antenna arrays for automotive radar systems in the frequency range of 77 to 81 GHz. The primary goal is to develop efficient arrays for vehicle detection applications. Initially, essential theoretical concepts related to microstrip antenna designs and the characteristics of series stub arrays are presented. The operating principles, radiation theory, and expected frequency response are discussed in detail to establish a theoretical foundation for the design. Next, a design is structured for a microstrip antenna combined with a 13-element series stub array using Ansys HFSS software. Optimizations related to stub length and width, spacing between successive elements, and the antenna's central line width are made to obtain the best results for the designed model. Graphs of the antenna's key parameters, such as directivity, reflection coefficient, and input impedance, are presented, documenting the journey from the initial model through parametric analyses to the final prototype with optimized dimensions. Subsequently, a 17-stub array is designed and analyzed to further improve the performance of the 13-element antenna. Finally, the study is concluded, highlighting the main points and findings. It emphasizes the relevance and contributions to the field of microstrip antennas with series stub arrays, underscoring their importance in advancing communication and vehicle detection technologies.
Descrição
Idioma
Português
Como citar
PASIANI, J. M. V. Design de antenas planares para radares automotivos. 2023. 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, 2023.