Análise de Antenas de Abertura Alimentadas por Linhas de Fita com Substratos Uniaxiais

A.V.P Torre,J.C.S Lacava,L Cividanes

doi:10.14209/jcis.2003.14

Abstract

This work presents a full-wave analysis method for printed apertures in the ground plane of striplines with uniaxial substrates, assuming the optical axis normal to the planar interfaces. Working in the Fourier domain, closed form expressions for the transformed electromagnetic fields are derived. Coupled integral equations are formulated to calculate the magnetic current density across the aperture and the electric current density on the stripline. The solutions for theses equations are obtained using the method of moments in the spectral domain. Results for characteristic impedance and propagation constant of the stripline are discussed. Effects of the anisotropic ratio (ez / ex) on the normalized input impedance of a rectangular slot antenna are analyzed. As a result of our calculation it is clear that increasing this anisotropic ratio the antenna input impedance is affected by a non-negligible quantity, while the resonant frequency decreases. For isotropic structures, the numerical results are in good agreement with those computed by commercial CAD programs.

Highlights

This work presents a full-wave analysis method for printed apertures in the ground plane of striplines with uniaxial substrates, assuming the optical axis normal to the planar interfaces
Na Figura 10 sao apresentados resultados da impediincia de entrada normalizada para a antena Teste, calculados com a teoria uniaxial na condic;ao isotr6pica com 40 func;oes triangulares sobre a linha de alimentac;ao, 10 func;oes do mesmo tipo sobre a fenda e LL = 164 mm, cujos parametros esmo definida na Tabela 2, em comparac;ao com os obtidos pelo programa ENSEMBLE
Suas principais areas de interesse sao antenas microstrip, redes planares e circuitos associados para apIicayao espacial

Summary

INTRODUCAO

Por apresentarem baixo perfil aerodiniimico, massa e volume reduzidos, alem de se adap tarem com facilidade a superficies curvas, h~m merecido aten9aO especial da engenharia aeroespacial brasileira. Essa ultima implica em uma estreita faixa de Opera9aO, tipicamente da OIdem de I % [6], o que limita a sua aplica9ao. AJem da faixa de opera9ao, podem ser citadas como vantagens desse tipo de antena a baixa intera9ao via onda de superficie, melhor isola9ao e irradia9ao desprezivel do sistema de alimenta9ao [12]. Uma evolu9ao dessa estrutura e a antena de microfita alimentada por uma abertura [13]. Que sao incompativeis com aplica90es onde a antena necessita estar moldada ou simplesmente apoiada sobre superficies condutoras, como pur exemplo em aeronaves. Uma aplica9ao para este tipo de estrutura e a confec9ao de antenas ativas com feixes multiplos, de grande interesse no setor aeroes pacial. Neste trabalho eapresentado urn modelo diniimico para a analise de antenas de abertura alimentadas por linhas de fita com substratos anisotropicos uniaxiais. Revista da Sociedade Brasileira de Telecomunicac;;oes Volume 18, Numero 3, Dezembro de 2003

GEOMETRIA DA ANTENA DE FENDA

METODO DOS MOMENTOS

SISTEMA DE EQUACOES

RESULlADOS NUMERICOS

CONCLUSOES