Desenvolvimento de Algoritmos e Software para Clculo do Fluxo de Potncia nos Sistemas de Distribuio da Certaja por meio de Curvas Tpicas de Carga

Marcelo Pereira Magalhes e Marcos V. T. Heckler

1PROJETO E ANLISE DE REDES DE ANTENAS DE MICROFITA PARA NANO-SATLITES METEOROLGICOSResumo das atividades realizadas pela UNIPAMPA no perodo 2013-2014Reviso bibliogrfica;Projeto de antenas de microfita simples com polarizao linear e circular;Projeto do divisor de potncia para alimentao da rede 2x2;Documentao.

2Introduo3Antenas de microfita com substratos com alta constante dieltrica:

Vantagem:

Minimizao das dimenses da antena.

Desvantagens:

Excitao de ondas de superfcie que podem degradar o desempenho da antena:

Influenciam no diagrama de irradiao; Reduzem a eficincia de irradiao.

Especificaes do ProjetoAntenas quadradas com largura total < 20 cm;

Frequncia de operao de 401 MHz;

Ganho > 4 dBi

Largura de banda: 2 MHz;

Polarizao circular direita (RHCP).

4

Antena SimplesEscolha do elemento irradiador:Alimentao por acoplamento eletromagntico

5

PatchDieltrico 2Dieltrico 1Plano de Terra (GND)Linha de AlimentaoAntena Simples6Antena SimplesModelos projetados:Para o material Taconic CER-10Antena circularmente polarizada Patch quadrado com os cantos truncados

7Vista superior da antena.CER-10:

W = 11,73 cm

L1 = 5,49 cm

L2 = 20,00 cm

A = 0,685 cm

Antena Simples8 Resultados obtidos para o patch quadrado com os cantos truncados:Razo Axial em funo da frequncia para o substrato CER-10.

Antena Simples9 Resultados obtidos para o patch quadrado com os cantos truncados:Coeficiente de reflexo em funo da frequncia para o substrato CER-10.

Antena Simples10 Resultados obtidos para o patch quadrado com os cantos truncados:Ganho para o substrato CER-10.

Rede de AntenasPara o material Taconic CER-10Rede de antenas com o patch quadrado com os cantos truncados

11

Rede de Antenas12Resultado obtido para a rede de antenas com o patch quadrado com os cantos truncados:Razo Axial em funo da frequncia para o substrato CER-10.

Rede de Antenas13Resultado obtido para a rede de antenas com o patch quadrado com os cantos truncados:Coeficiente de reflexo em funo da frequncia para o substrato CER-10.

Antena Simples14Resultado obtido para a rede de antenas com o patch quadrado com os cantos truncados:Ganho para o substrato CER-10.

Sistema de AlimentaoExcitao das antenas a ser considerada:15

Sistema de AlimentaoGeometria de um divisor hbrido de 90:

Porta 1Porta 2Porta 4Porta 3Sistema de AlimentaoEstrutura em stripline utilizada:

Plano de Terra 2Plano de Terra 1Dieltrico 2Dieltrico 1Camada AdesivaPatchA estrutura possibilita:Minimizao das dimenses;Propagao do modo TEM;Menores perdas devido ao melhor confinamento da onda e suas caractersticas dieltricas. Desvantagens: A possibilidade de propagao de modos superiores como TE e TM;Modo de placas paralelas.17Sistema de Alimentao18

Hbrida de 90 projetada no software:Vista Isomtrica.Vista Superior.Sistema de AlimentaoResultados da defasagem e impedncia caracterstica para a hbrida de 90:

19

Defasagem entre as portas 2 e 3.Impedncia caracterstica para as 4 portas.Sistema de AlimentaoResultados dos coeficientes de reflexo e transmisso para a hbrida de 90:

20Sem os ajustes.Com os ajustes.

Sistema de Alimentao21Resultados obtidos antes e aps os ajustes efetuados para a hbrida de 90:Sistema de AlimentaoEstrutura de uma hbrida de 180:

Sistema de Alimentao

23

Hbrida de 180 projetada no software:Vista Isomtrica.Vista Superior.Sistema de AlimentaoEstrutura completa do sistema antigo:24

Sistema de Alimentao25Hbrida de 180 nova projetada no software:Vista Isomtrica.Vista Superior.

Sistema de AlimentaoResultados da defasagem e impedncia caracterstica para a hbrida de 180 nova:

26Defasagem entre as portas 2 e 3.Impedncia caracterstica para as 4 portas.

Sistema de AlimentaoResultados dos coeficientes de reflexo e transmisso para a hbrida de 180 nova:

27Sem os ajustes.Com os ajustes.

Sistema de Alimentao28Resultados obtidos antes e aps os ajustes efetuados para a hbrida de 180 nova:Sistema de AlimentaoEstrutura completa do sistema novo:29

Sistema de alimentao com LHCP.Sistema de alimentao com RHCP.Sistema de AlimentaoResultados da defasagem e impedncia caracterstica para a estrutura final:

30Defasagem entre as portas 5, 6, 7 e 8.Impedncia caracterstica para as 8 portas.

Sistema de Alimentao31Resultados obtidos antes e aps os ajustes efetuados para a estrutura final do sistema completo:Sistema de AlimentaoResultados para os pesos obtidos:

32

Ganho para a rede de antenas, em dBi.Sistema de AlimentaoEstrutura final da rede de antenas em conjunto com o sistema de alimentao:

33

Vista Isomtrica.Vista Superior.Consideraes FinaisFoi possvel obter um modelo com desempenho satisfatrio e que tambm atende s especificaes propostas.34