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Controlo do diagrama de radiação de agrupamento de antenas
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Azevedo, Joaquim Amândio Rodrigues | |
| dc.contributor.author | Santos, Daniel Humberto Vieira dos | |
| dc.date.accessioned | 2017-08-30T14:42:35Z | |
| dc.date.available | 2017-09-30T00:30:08Z | |
| dc.date.issued | 2015-05-13 | |
| dc.description.abstract | O principal objetivo desta dissertação de mestrado foi o estudo de várias soluções que possibilitassem o controlo do diagrama de radiação de um agrupamento de antenas. Para tal, foram estudadas várias topologias de deslocadores de fase, bem como algumas soluções que derivam das mesmas. Foram igualmente estudadas e desenvolvidas algumas soluções referentes à malha de alimentação dos deslocadores de fase e atenuadores. De modo a testar o controlo sobre o digrama de radiação do agrupamento de antenas, foi implementado um agrupamento de antenas com 4 elementos radiantes, para uma frequência central de operação de 2,42 GHz. Para testar a melhor solução no que diz respeito aos deslocadores de fase, malhas de alimentação, bem como a eficiência dos agrupamentos de antenas, foi utilizado um software de simulação eletromagnética (EM), sendo escolhido o COMSOL. Laboratorialmente foi utilizado o analisador vetorial de redes, de modo a avaliar todos os parâmetros de interesse, tais como perdas por retorno, perdas por inserção, variação da fase e adaptação das impedâncias. Foram igualmente, construídos cabos com múltiplos de 𝜆/2 de modo a não introduzirem desvios de fase na medição dos sistemas, para além daqueles dimensionados para tal. De modo a implementar os sistemas estudados de forma correta, houve um estudo rigoroso da implementação de sistemas em alta frequência. Sabe-se que em alta frequência existem fenómenos que podem ser desprezados em baixas frequências, daí a importância desta parte do estudo. Todos os sistemas estudados, desenvolvidos e implementados foram projetados para uma frequência de 2,42 GHz em placas com substrato em Duroid 5880, à exceção da matriz de Butler 4X4 implementada em FR4. A utilização de Duroid 5880 resulta em menos perdas por inserção nos circuitos construídos. Sendo este um dos principais parâmetros que se pretende obter nos sistemas a desenvolver. Foram implementados experimentalmente os deslocadores de fase, atenuadores, malhas de alimentação e matriz de Butler 4X4. Foram verificados vários parâmetros que permitissem descrever o sistema, em termos de atenuação, isolamento, controlo da fase e os erros de fase introduzidos. Por forma a avaliar o desempenho dos sistemas implementados, teste-se-os, sendo posteriormente escolhidas as melhores soluções implementando-as e testando-as um agrupamento de antenas para avaliar o funcionamento dos circuitos desenvolvidos para o controlo do diagrama de radiação. | pt_PT |
| dc.description.abstract | The main purpose of the work developed in this master thesis was the study of solutions that enable beamforming for a linear antenna array. For this, several phase shifters topologies were studied, as well power combiner/divider and attenuator solutions were also studied and developed. For test the effective control of radiation pattern of antenna array a group of four antennas with 2.42 GHz central frequency was used. COMSOL, an electromagnetic simulation software was used to test the best solution of phase shifters, power combiner/divider and antenna array efficiency. A vector network analyzer was used in a laboratory in order to evaluate all of the parameters of interest, for example, return loss, insertion loss, phase variation and impedance matching. Also some test cables were build, using a length of multiples of λ/2 in order to not introduce phase errors in system measurements. In order to correctly implement the studied systems, there was rigorous study of the high frequency system implementation. From this we gained the knowledge that high frequency phenomena are not seen in low frequency circuits. Some of the studied, developed, and implemented systems were design for 2.42 GHz frequency in a Duroid 5880 substract, with the exception of 4X4 Butler matrix, which was implemented in FR4. A use of Duroid 5880 results in less insertion loss in the constructed circuits. Phase shifters, attenuators, power combiner/divider and 4X4 Butler matrix were experimentally implemented. Several parameters were verified in order to allow the definition of system in terms of attenuation, isolation, phase control and introduced phase errors. The systems were tested in order to evaluate their performance. The best solutions were chosen and an antenna array was developed in order to evaluate the performance of the developed circuits for beamfoming purpose. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 201684918 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.13/1612 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.subject | Controlo do diagrama de radiação | pt_PT |
| dc.subject | Deslocadores de fase | pt_PT |
| dc.subject | Topologia de linha comutada | pt_PT |
| dc.subject | Malha de alimentação | pt_PT |
| dc.subject | Atenuadores | pt_PT |
| dc.subject | Matriz de Butler 4X4 | pt_PT |
| dc.subject | Técnicas de desenvolvimento de circuitos para altas frequências | pt_PT |
| dc.subject | Beamforming | pt_PT |
| dc.subject | Phase shifter | pt_PT |
| dc.subject | Switched line topology | pt_PT |
| dc.subject | Power combiner/divider | pt_PT |
| dc.subject | Attenuators | pt_PT |
| dc.subject | 4X4 Butler matrix | pt_PT |
| dc.subject | High frequency circuits development | pt_PT |
| dc.subject | Engenharia de Telecomunicações e Redes de Energia | pt_PT |
| dc.subject | . | pt_PT |
| dc.subject | Faculdade de Ciências Exatas e da Engenharia | pt_PT |
| dc.title | Controlo do diagrama de radiação de agrupamento de antenas | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Dissertação submetida à Universidade da Madeira para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Telecomunicações e Redes de Energia | pt_PT |