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dc.contributor.advisor1Elson José da Silvapt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2345499859996413pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Renato Cardoso Mesquitapt_BR
dc.contributor.referee1Elson José da Silvapt_BR
dc.contributor.referee2Renato Cardoso Mesquitapt_BR
dc.contributor.referee3Úrsula do Carmo Resendept_BR
dc.contributor.referee4Glaucio Lopes Ramospt_BR
dc.contributor.referee5Fábio Júlio Fonseca Gonçalvespt_BR
dc.creatorWelyson Tiano dos Santos Ramospt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8706292517971000pt_BR
dc.date.accessioned2019-10-10T17:12:50Z-
dc.date.available2019-10-10T17:12:50Z-
dc.date.issued2019-06-14-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/30270-
dc.description.abstractThis thesis addresses the study of artificial magnetic conductors (AMC) without vias for antennas applications. The results are supported by the commercial program COMSOL MULTIPHYSICS, a finite element software. This work is divided into two steps: first, it is evaluated how the metal inclusions geometry modify the AMC resonant frequency; and second, coupling effects between the antenna and AMC due to different geometric shapes for AMC metallic inclusions are studied. In the first stage, different geometric forms were analyzed. As a contribution, it was observed that the reduction in the resonant frequency of the AMC is associated with the increase in the effective length of the metallic inclusions, provided that this increase in effective length occurs in the same direction of incidente wave polarization. Based on this observation, the meander line geometry was studied and compared to a square patch, used as a reference. In this context, another contribution refers to the observation of a reduction in the ratio between the first and second AMC resonant frequency and the appearance of different operating bands, depending on the number of meanders used. Similarly, when using meander line geometry in a frequency selective surfaces metallic patch, the miniaturization and the appearance of different operating bands were also observed. In the second part of this work, a study on the interaction between antennas and AMC is developed. Two antennas are evaluated, a dipole and a bowtie. For the AMC ground plane, four geometries are analyzed, including the square, circular, bowtie and the U-shape. The unit cells are designed for the same operating frequency. In this step, as contribution, it was observed that, due to the shape of the metallic patch, the direction of the maximum gain in the H plane can be rotated. In addition, an improvement in the half-power beam (HPBW) of the antenna is reported. Further, the gain, HPBW and the front-back ratio depend on the antenna position over the AMC and the number of unit cells present in the AMC array. The results suggest that a careful choice of conductor element geometry in an AMC for antenna applications is of paramount importance. Keywords: Antennas, artificial magnetic conductors, metamaterials, metasurfaces, surface selectives frequency.pt_BR
dc.description.resumoNeste trabalho apresenta-se o estudo de condutores magnéticos artificiais (AMC) sem vias para aplicação em antenas. O método de elementos finitos foi utilizado, por meio do software comercial COMSOL MULTIPHYSICS, para obter os resultados desta tese. A realização deste trabalho foi dividida em duas etapas que avaliam no primeiro momento como a geometria das inclusões metálicas modifica a frequência de ressonância do AMC, seguida de estudos sobre o acoplamento entre antena e o AMC devido às diferentes formas geométricas das inclusões metálicas. Na primeira etapa deste trabalho, diferentes formas geométricas foram analisadas. Como contribuição, observou-se que a redução na frequência de ressonância do AMC está associada ao aumento no comprimento efetivo das inclusões metálicas, desde que esse aumento no comprimento efetivo ocorra na mesma direção de polarização da onda incidente. Pautado nessa observação, a geometria meander line foi estudada e comparada a um patch quadrado utilizado como referência. Nesse contexto, outra contribuição refere-se à observação de uma redução na razão entre a primeira e a segunda frequência de ressonância do AMC e o aparecimento de diferentes bandas de operação, dependendo do número de meandros utilizados. De modo semelhante, ao utilizar a geometria meander line em elementos condutores de superfícies seletivas em frequência a miniaturização e o surgimento de diferentes bandas de operação também foram observados. Na segunda parte deste trabalho é desenvolvido um estudo sobre a interação entre antenas e AMC. Duas antenas são avaliadas, um dipolo e uma bowtie. Para os planos terra AMC, quatro geometrias são analisadas, incluindo a quadrada, circular, bowtie e a forma em U. As células unitárias são projetadas para a mesma frequência de operação. Nesta etapa, como contribuição, observou-se que, devido à forma do remendo metálico, a direção do ganho máximo no plano H pode ser rotacionada. Além disso, uma melhoria na largura de feixe de meia potência (HPBW) da antena é reportada. Ainda, o ganho, HPBW e a relação frente-costa dependem da posição da antena sobre o AMC e do número de células unitárias presente na matriz AMC. Os resultados sugerem que uma escolha cuidadosa da geometria do elemento condutor em um AMC, para aplicações de antena, é de fundamental importância. Palavras-chaves: Antenas, condutores magnéticos artificiais, metamateriais, metassuperfícies, superfície seletivas em frequência.pt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAntenaspt_BR
dc.subjectCondutores magnéticos artificiaispt_BR
dc.subjectMetamateriaispt_BR
dc.subjectMetassuperfíciespt_BR
dc.subjectSuperfície seletivas em frequênciapt_BR
dc.subject.otherEngenharia elétricapt_BR
dc.subject.otherAntenaspt_BR
dc.subject.otherMetamateriaispt_BR
dc.titleInfluência da geometria dos elementos metálicos na miniaturização de condutores magnéticos artificiais com aplicações em antenaspt_BR
dc.typeTesept_BR
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