'Editora da Universidade Federal Rural do Semi-Arido - EdUFERSA'
Abstract
Este trabalho apresenta propostas de novos layouts para obtenção de superfícies seletivas defrequência reconfiguráveis, dual-band, com bandas de operação próximas (close band) eestáveis em relação ao ângulo de incidência das ondas eletromagnéticas, para aplicaçõeswireless. Para isto, foram implementadas geometrias do tipo patch utilizando associações deformas tradicionais, como círculos e dipolos cruzados. Além disso, aplicou-se o número deFibonacci nas FSSs, devido a sua aparição em diversas estruturas da natureza relacionadas àabsorção da radiação eletromagnética, como uma forma de optimização da própria natureza,em decorrência dos processos evolutivos e de seleção natural. Os valores numéricos para osprotótipos projetados foram obtidos através do software Ansoft HFSS, que utiliza o métododos elementos finitos. Foram investigadas as propriedades de ressonância como frequência deoperação e largura de banda das FSS. O processo de reconfiguração foi obtido através dautilização de diodos PIN do tipo BAR 63-03 W da Infineon. A função desses diodos é alteraras dimensões físicas dos elementos patches das FSSs, dependendo do tipo de polarização DCdesses componentes. Além disso, foi realizada a análise da estabilidade da resposta emfrequências das FSSs, em função de incidência oblíqua da onda plana incidente. Protótiposdos dispositivos projetados foram fabricados para fins de caracterização experimental. Osresultados experimentais apresentaram uma excelente concordância com os resultados obtidospela análise teórica.This work presents proposals for new layouts for obtaining reconfigurable, dual-band, closeband, and stable (compared to the angle of incidence of electromagnetic waves) frequencyselective surfaces, for wireless applications. Hence, the geometries were implemented withpatch type using traditional forms associations, such as circles and crossed dipoles. Inaddition, it applied the Fibonacci number in the FSSs, due to their appearance in variousnature structures related to the absorption of electromagnetic radiation, as a way ofoptimization of nature itself, due to the mechanisms of evolution and natural selection. Thenumerical values for the designed prototypes were obtained by Ansoft HFSS software, usingthe finite-element method. Properties such as resonance frequency and operating bandwidthof the FSS were investigated. The reconfiguration process was obtained through the use of PIN diodes 63-03 W from Infineon. The function of these diodes is to change the physicaldimensions of the patches from FSSs, depending on the DC bias of these components.Furthermore, analysis of the response stability was performed in the FSSs frequencies infunction of an obliquely plane incident wave. Prototypes of devices designed weremanufactured for the purposes of experimental characterization. The experimental resultsshowed excellent agreement with the results obtained by the theoretical analysis.56 f
