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dc.contributor.advisor1Fernando José da Silva Moreirapt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3339235404578187pt_BR
dc.contributor.advisor-co1José Ricardo Bergmannpt_BR
dc.contributor.referee1Úrsula do Carmo Resendept_BR
dc.contributor.referee2Sandro Trindade Mordente Gonçalvespt_BR
dc.contributor.referee3Guilherme Simon da Rosapt_BR
dc.contributor.referee4Cássio Gonçalves do Regopt_BR
dc.contributor.referee5Elson José da Silvapt_BR
dc.creatorAline Rocha de Assispt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1661743402532336pt_BR
dc.date.accessioned2021-06-07T17:22:05Z-
dc.date.issued2020-05-29-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/36374-
dc.description.abstractThis work investigates an alternative numerical procedure for the solution of an exact formulation based on Geometrical Optics (GO) principles to the synthesis of offset dual reflector antennas and dielectric lenses without circular symmetry. The solution to synthesis problem consists in to evaluate a second-order nonlinear partial differential equation of the Monge-Ampère type as a boundary value problem in complex coordinates. For such, iterative algorithms based on Newton method were developed, using axis-displaced confocal quadrics to locally represent the synthesized surfaces, so that partial derivatives involved in the formulation were analytically expressed. To illustrate the numerical method, offset dual reflector antennas were synthesized to provide an aperture Gaussian power density distribution with uniform and non-uniform phase distributions, within circular, elliptical and super-elliptical contours, to yield radiation patterns with shaped beams. The synthesized reflector surfaces were further interpolated by quintic pseudo-splines and analyzed by Physical Optics (PO) with equivalent edge currents, at 11,725 GHz and 30 GHz. The algorithm synthesized offset dual reflectors with illumination efficiency up to 86.46% for a uniform circular aperture. Verif ied the robustness of the numerical technique employed in the synthesis of dual offset reflectors, the procedure was further applied to design dielectric lenses without circular symmetry, aiming to control beam width as well as the power density in the coverage region of a lens. For this, an exact mathematical formulation, based on GO principles, was developed for the synthesis problem of dielectric lenses without circular symmetry in complex coordinates. The synthesized surfaces were further interpolated by cubic splines and analyzed by a classical hybrid method, combining GO and PO principles, to compute the far- field radiation patterns of the designed dielectric lenses, at 30 GHz, 60 GHz and 120 GHz.pt_BR
dc.description.resumoO presente trabalho investiga um procedimento numérico alternativo para a solução de uma formulação exata baseada nos princípios de Óptica Geométrica (GO) para a síntese de antenas duplo-refletoras offset e de lentes dielétricas sem simetria circular. A solução do problema de síntese consiste em avaliar uma equação diferencial parcial não-linear de segunda ordem do tipo Monge-Ampère como um problema de valor de contorno em coordenadas complexas. Para isso, foram desenvolvidos algoritmos iterativos baseados no método de Newton que utilizam superfícies quádricas confocais com eixos deslocados para representar localmente as superfícies sintetizadas. Desta forma, as derivadas parciais envolvidas na formulação podem ser expressas analiticamente. Para ilustrar o método numérico, antenas duplo-refletoras offset foram sintetizadas para prover distribuição Gaussiana para a densidade de potência na abertura, em situações com fase uniforme e não-uniforme, e para contornos circular, elíptico e super-elíptico, a fim de gerar diagramas de radiação com feixes modelados. As superfícies sintetizadas foram posteriormente interpoladas por pseudo-splines de quinta ordem e analisadas via aproximações da Óptica Física (PO) com correções das correntes de borda, considerando os sistemas duplo-refletores offset operando em 11,725 GHz e 30 GHz. O algoritmo de síntese conseguiu projetar duplo-refletores offset com eficiência de iluminação de até 86,46% para uma abertura circular uniforme. Visto a robustez da técnica de solução numérica empregada na síntese de duplo-refletores offset, o procedimento numérico foi posteriormente aplicado para modelar lentes dielétricas sem simetria circular, visando controlar a largura de feixe transmitido, bem como a densidade de potência na região de cobertura da lente. Para isso, a formulação matemática exata, baseada nos princípios da GO, foi desenvolvida para o problema de síntese de uma lente dielétrica sem simetria circular em coordenadas complexas. As superfícies das lentes foram posteriormente interpoladas por splines cúbicas e analisadas por um método híbrido clássico, combinando os princípios da GO e da PO, que calcula o diagrama de radiação em campo distante das lentes dielétricas modeladas, operando em 30 GHz, 60 GHz e 120 GHz.pt_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 Restritopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/*
dc.subjectAntenas duplo-refletoras offsetpt_BR
dc.subjectLentes dielétricaspt_BR
dc.subjectÓptica geométricapt_BR
dc.subjectCoordenadas complexaspt_BR
dc.subjectSuperfície quádrica confocal com eixo deslocadopt_BR
dc.subjectEquação de Monge-Ampèrept_BR
dc.subject.otherEngenharia elétricapt_BR
dc.subject.otherAntenas refletoraspt_BR
dc.subject.otherÓptica geométricapt_BR
dc.subject.otherMonge-Ampere, Equações dept_BR
dc.titleAplicação de óptica geométrica na síntese de antenas duplo-refletoras offset e de lentes dielétricas sem simetria circularpt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.description.embargo2022-05-29-
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8048-4679pt_BR
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