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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Viabilidade da ampliação do alcance de rádio-enlaces entre uma central e sensores de nível de água em lavouras de arroz
metadata.dc.creator: Farias, Roger Lorenzoni
metadata.dc.contributor.advisor1: Heckler, Marcos Vinício Thomas
metadata.dc.description.resumo: Neste trabalho, são estudadas topologias de antenas de microfita retangulares alimentadas de diferentes formas, com a finalidade de ampliar o alcance da transmissão de dados entre uma estação central de recepção e transmissores do nível de água de uma lavoura de arroz. As antenas foram projetadas a partir das especificações do sistema de transmissão de dados im-plementado que é 2,4GHz. Inicialmente é analisado o sistema de transmissão de dados implantado nas proximidades da cidade de Uruguaiana localizada no sul do Brasil, com o objetivo de verificar a sua eficiên-cia, propor possíveis adaptações no sistema e apresentar a melhor solução a ser adotada vi-sando a aumentar o alcance dos rádio-enlaces. Em seguida apresenta-se a tecnologia de elementos irradiadores de microfita, onde são apresentados quatro modelos de antenas, sendo que um desses modelos foi construído. A aná-lise do pré-projeto das antenas é realizada utilizando-se o método da linha de transmissão e suas simulações e otimizações são efetuadas com auxílio de softwares comerciais de simula-ção eletromagnética Ansoft Designer e HFSS. O experimento de uma geometria de antena alimentada por prova coaxial foi realizado. Após comparação dos resultados teóricos e experimentais, verificou-se a presença de um desvio em frequência da curva do coeficiente de reflexão. Por meio de simulações, foi possível comprovar que a utilização de um valor diferente para a constante dielétrica foi a causa do desvio em frequência. Finalmente, após este estudo, foi possível constatar que a distância entre o transmissor e o receptor do sistema de transmissão de dados poderá ser quase dobrada se a antena monopolo, atualmente em uso, for substituída pela antena de microfita projetada com melhor desempenho.
Abstract: In this work, different topologies of rectangular microstrip antennas are studied, which are fed in different ways so as to increase the maximum allowed distance between the trans-mitter and a receiver of data transmission system used to supervise a rice crop. The antennas were designed based on the specifications of the data transmission system, whose operating frequency is 2,4𝐺Hz. Initially, a monopole antenna is analyzed to assess its radiation characteristics. This mo-nopole antenna is part of the data transmitting system that is being employed in a rice crop located in Uruguaiana, in South Brazil. Based on these analyses, an assessment on possible modifications in the communication system will be proposed so as to improve the perfor-mance of the radio links. The main characteristics of simple microstrip radiators are described next. Four different models antennas are proposed and discussed. Among these models, one antenna has been manufactured. The initial design of each antenna has been performed using the transmission line method. Further optimizations have been then carried out employing commercial elec-tromagnetic simulators such as Ansoft Designer and HFSS. The designed probe-fed antenna has been measured. After comparison between experi-mental and theoretical results, a frequency shift between the reflection coefficient curves has been verified. By means of simulations, it could be demonstrated that the frequency shift was due to the use of a wrong value for the dielectric constant. Finally, it has been verified that the distance between the transmitter to the receiver of the data transmitting system currently in used can be nearly doubled, if the monopole is replaced by the microstrip antenna with the best performance, which was designed in the present work.
Keywords: Electrical engineering
Antennas
Electric power transmission lines
Engenharia elétrica
Integrated circuits
Circuitos integrados
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.publisher.department: Campus Alegrete
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/957
Issue Date: 22-Dec-2011
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