Análise no domínio do tempo de antenas duplo-refletoras para cobertura omnidirecional
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Sandro Trindade Mordente Gonçalves
Glaucio Lopes Ramos
Glaucio Lopes Ramos
Resumo
Neste trabalho é desenvolvida uma formulação para o cálculo do campo elétrico radiado no domínio do tempo por antenas duplo-refletoras omnidirecionais clássicas alimentadas por uma corneta coaxial TEM. Estas antenas são capazes de operar nas bandas de ondas milimétricas e micro-ondas e têm sido amplamente investigadas no domínio da frequência. No entanto, a análise de antenas duplorefletoras no domínio do tempo ainda é um tema bastante inexplorado. As respostas temporais ao degrau e ao impulso do campo elétrico são determinadas por meio de uma inversão analítica da solução correspondente no domínio da frequência obtida através dos princípios da Ótica Geométrica (GO) e do Método da Abertura. As formulações desenvolvidas são válidas para as quatro configurações de antenas duplo-refletoras clássicas para cobertura omnidirecional com direção arbitrária do feixe principal no plano de elevação: omnidirectional axisdisplaced Ellipse (OADE), Hyperbola (OADH), Cassegrain (OADC) e Gregorian (OADG). Um algoritmo foi desenvolvido para sintetizar as quatro configurações clássicas e obter os diagramas de radiação destas antenas, além de fornecer resultados numéricos aproximados para a resposta ao degrau no domínio do tempo. São apresentados neste trabalho apenas resultados para configurações OADE e OADC, pois estas são mais compactas.
Abstract
This work aims to develop a formulation to obtain the time-domain electric far field radiated by classical omnidirectional dual-reflector antennas fed by a TEM coaxial horn. These antennas are capable of operating in microwave and millimeter wave bands and they have been extensively investigated in frequency-domain. However, the time-domain analysis of dual-reflector antennas is still a rather unexplored topic. The time-domain electric field impulse and step responses are determined by means of analytical inversion of the corresponding frequency-domain solution obtained using Geometrical Optics (GO) principles and the Aperture Method. The developed formulations are valid for the four configurations of classical dual-reflector antennas for omnidirectional coverage with arbitrary main-beam direction in the elevation plane: omnidirectional axis-displaced Ellipse (OADE), Hyperbola (OADH), Cassegrain (OADC) and Gregorian (OADG). An algorithm was developed to synthesize the four classical configurations and obtain the radiation pattern of these antennas, as well as provide approximate numerical results for the step response in the time domain. In this work, only results for OADE and OADC configurations are presented because they are more compact.
Assunto
Engenharia elétrica
Palavras-chave
Engenharia elétrica