Modelagem de antenas duplo-refletoras axialmente simétricas através da concatenação de seções cônicas para controle de amplitude e fase na abertura
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
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Cássio Gonçalves do Rego
Ricardo Luiz da Silva Adriano
Ricardo Luiz da Silva Adriano
Resumo
Uma técnica de modelagem de antenas duplo-refletoras axialmente simétricas é apresentada. Esta técnica possui o diferencial de controlar simultaneamente a fase e a amplitude na abertura do refletor principal, controlando assim a radiação da antena. As geratrizes dos refletores modelados são compostas de seções cônicas concatenadas. A cada passo do método iterativo, é descoberto um par de cônicas que formam pequenos pedaços do sub-refletor e do refletor principal da antena. A formulação do método iterativo de modelagem não apresenta equações diferenciais e integrais, tornando assim a formulação de simples resolução. Na modelagem dos refletores, são utilizadas apenas equações trigonométricas e cônicas. A cada passo do método iterativo, um conjunto de equações deve ser solucionado. Contudo, as equações deste conjunto podem ser resolvidas sequencialmente, fazendo com que este sistema de equações possa ser interpretado como uma única função, com apenas uma variável de entrada e que retorna um erro. Este erro então deve ser minimizado através de uma solução numérica. A técnica desenvolvida é aplicada em dois exemplos de abertura para antena Cassegrain Axialmente Deslocada (ADC): uma com fase e amplitude uniforme; e outra com fase e amplitude não uniforme para gerar um diagrama de radiação de topo plano.
Abstract
An axially symmetrical double-reflector antenna shaping technique is presented. This technique has the differential of simultaneously controlling the phase and amplitude at the aperture of the main reflector, thus controlling the antenna radiation. The generators of the shaped reflectors are composed of concatenated conic sections. At each step of the iterative method, a pair of conics is discovered that form small pieces of the sub-reflector and main reflector of the antenna. The formulation of the iterative shaping method does not present differential and integral equations, thus making the formulation of simple resolution. In the reflector shaping, only trigonometric and conic equations are used. At each step of the iterative method, a system of equations must be solved. However, the equations in this system can be solved sequentially, so that this system of equations can be interpreted as a single function, with only one input variable and returns an error. This error must then be minimized through a numerical solution. The developed technique is applied in two examples of Axially Displaced Cassegrain (ADC) antenna aperture: one with uniform phase and amplitude; and another with non-uniform amplitude and phase for generating a flat topped radiation pattern.
Assunto
Engenharia elétrica, Antenas refletoras, Modelagem
Palavras-chave
Antena refletora, Antena ADC, Modelagem de antenas, Abertura uniforme, Abertura não uniforme
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