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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Projeto e análise de redes de antenas de microfita para transmissão de dados meteorológicos em nano-satélites
Authors: Magalhães, Marcelo Pereira
metadata.dc.creator: Magalhães, Marcelo Pereira
metadata.dc.contributor.advisor1: Heckler, Marcos Vinício Thomas
metadata.dc.description.resumo: A utilização de antenas de microfita é hoje uma opção viável para aplicações aeroespaciais. No entanto, ainda não existem modelos de antenas consolidados para esse tipo de aplicação. Este trabalho apresenta o estudo de redes de antenas de microfita para nanosatélites meteorológicos que estão em desenvolvimento no âmbito do programa Uniespaço, que é financiado pela Agência Espacial Brasileira (AEB). O principal objetivo desses nanosatélites é a retransmissão de dados meteorológicos coletados por estações instaladas em áreas remotas, como em florestas tropicais, onde somente a comunicação sem fio é possível. Redes compostas de antenas de microfita linearmente e circularmente polarizadas utilizando alimentação por acoplamento eletromagnético serão estudadas. O desempenho de tais redes serão avaliados, incluindo as variaçoes de parâmetros, especialmente para o caso da constante dielétrica do substrato da antena, o desalinhamento na orientação dos elementos da rede e na inserção de uma camada adesiva para fixar as camadas diel´etricas. Tais imperfeições podem ocorrer devido a tensões mecânicas e grandes variações de temperatura que são típicos para o meio ambiente espacial. Também será realizado o projeto do sistema de alimentação das quatro antenas que compõem a rede através de divisor de potência e, como consequência, o estudo e projeto do sistema completo da rede de antenas em conjunto com o sistema alimentador. As antenas foram modeladas com o simulador eletromagnético Ansys HFSS. Bons resultados foram observados em termos de razão axial, impedância de entrada, coeficiente de reflexão, largura de banda e ganho para os modelos propostos.
Abstract: The use of microstrip antennas presently is a viable option for spacecraft applications. However, there are no consolidated antenna models for this type of application. This paper presents the study of microstrip antenna arrays for meteorological nano-satellites that are under development in the frame of Uniespa¸co programme, which is supported by the Brazilian Space Agency (AEB). The main goal of such nano-satellites is to serve as meteorological data relay collected by stations deployed in remote areas, such as in the rain forest, that can be reached only by wireless communication. Arrays composed of linearly and circularly polarized microstrip antennas using electromagnetic coupling feed will be studied. The performance of such arrays is assessed including parameter variations, especially for the case of dielectric constant of the antenna substrate and misalignment in the orientation of the array elements. Such imperfections can occur due to mechanical stress and large temperature variations that are typical to the space environment. The design of the feeding system of four antennas that make up the array will be shown and discussed. The study and design of the complete system including the antenna array together with the feeding system is presented. The antennas were modeled with the electromagnetic simulator Ansys HFSS. Good results have been observed in terms of axial ratio, inputimpedance, reflection coefficient, bandwidth and gain for the proposed models.
Keywords: Electrical engineering
Antennas
Weather data
Nanossatellites
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.rights: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://hdl.handle.net/riu/1061
Issue Date: 22-Aug-2014
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