Redução do nível de lóbulos laterais em arranjo de antenas 1D - Souza, Bruna Dias Pires de [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2018)
Array antennas have been widely proposed to improve radiation features and to enable dynamic control of the radiation pattern through beam steering and beam forming, which are required in state-of-the-art wireless communication. However, in ultra wideband applications, as well as in photonic systems, the minimum separation distance between radiation elements is limited to several wavelengths, leading to the presence of strong side-lobes known as grating lobes. These grating lobes represent a critical impairment that prevents the adoption of these sparse array antennas in applications where crosstalk and security faults must be avoided. In this work, we numerically analyze, for the first time to our knowledge, the side-lobe level (SLL) reduction of 1D sparse antenna arrays under beam steering operation when the radiating elements are arranged non-uniformly (the separation between radiation elements is increased geometrically). The proposed method has a single parameter and, therefore, can be easily optimized and extended to higher dimensions. Numerical results reveal a SLL reduction, in the worst-case scenario (steering angles close to =2), of approximately 5 dB for a 5-element array with a total length of 6 wavelengths

Os arranjo de antenas foram amplamente propostos para melhorar as características de radiação e para permitir o controle dinâmico do padrão de radiação através de beam steering e beam forming, necessários nos sistemas de comunicação sem fio mais modernos. Todavia, em aplicações de ultra banda larga, tal como em sistemas fotônicos, o espaçamento mínimo entre os elementos radiadores é limitado em alguns comprimentos de onda, o que leva a presença de fortes lóbulos laterais, conhecidos por lóbulos de grade. Os lóbulos de grade representam um comprometimento crítico do sistema, impedindo o uso de arranjos de antenas esparsos em aplicações onde diafonia e falhas de segurança devem ser evitadas. Este trabalho apresenta, pela primeira vez segundo o conhecimento dos autores, uma análise numérica da redução do nível de lóbulos laterias (SLL) em arranjos de antenas esparsos 1D operando sob beam steering quando os elementos radiantes são dispostos de forma não uniforme (sendo a separação entre os elementos incrementada geometricamente). O método proposto é controlado por apenas um parâmetro, e por isso pode ser facilmente otimizado e estendido para dimensões maiores. Os resultados numéricos mostraram uma redução do SLL, no pior caso (ângulos de steering próximo à =2), de aproximadamente 5 dB para um arranjo não uniforme de 5 elementos com comprimento total de 6 comprimentos de onda
Reduction of the level of lateral lobes in arrangement of antennas 1D
Keywords: Análise numérica; Antenas (Eletrônica); Sistemas de comunicação sem fio; Telecomunicações; Antennas (Electronics); Numerical analysis; Telecommunication; Wireless communication systems