Dissertação

{en_GB=Ground Plane Effects on Microstrip Patch Antennas} {} EVALUATED

{pt=Os servic¸os de telecomunicac¸ ˜oes est ˜ao a desenvolver-se a um ritmo cada vez mais r ´apido. Isto deve-se, particularmente, aos sistemas de comunicac¸ ˜ao sem fios, com a introduc¸ ˜ao do 4G e 5G, juntamente com a integrac¸ ˜ao da Internet of Things (IoT). Antenas impressas microstrip apresentam inumeras vantagens quando comparadas com antenas tradicionais. Baixo custo de fabrico, discretas, leves, planas mas adapt´aveis a estruturas n˜ao planas e flexiveis, s˜a algumas das raz˜oes pelas quais se tornaram populares. O objectivo desta tese ´e analizar o impacto de Defected Ground Structures (DGS) no desempenho destas antenas, quando aplicadas a tecnologia Wi-Fi empregue nas larguras de banda dos 2,45GHz e dos 5,8GHz. De modo a realizar este trabalho, ´e efectuado um estudo no impacto de estruturas rectangulares simples no plano de terra. De acordo com as necessidades, estas estruturas v˜ao-se tornando mais complexas. O objectivo ’e cobrir dois cen´ arios. Um ambiente hemisf´ erico, no qual a antena se encontra numa parede e emite em metade do espac¸o, e um cen´ ario isotr ´opico, onde a antena emite em todo o espac¸o. No final, s˜ao fabricados dois prot ´ otipos, um para cada ambiente. Um prot ´ otipo de banda dupla para cada cen´ ario foram fabricados e testados. Duas geometrias de slots foram aplicadas ao plano de terra. Foi obtida boa concordˆancia entre resultados simulados e experimentais, o que valida a metodologia utilizada., en=Telecommunication services have been developing at a continuously accelerating pace, and it is forecasted that it will accelerate even more. That is particulary so for the wireless communication systems with the introduction of 4G and 5G and the integration of the Internet of Things (IoT). Microstrip patch antennas present undeniable advantages when compared to other antennas. Low cost, low profile, light weight, planar but conformal to non-planar structures, flexibility in terms of electromagnetic parameters (radiation pattern, gain, impedance, polarization) and easy fabrication, are the reasons why these antennas became so popular. The objective of this thesis is to analyze the impact of ground plane size and geometry on the performance of microstrip patch antennas applied in Wi-Fi technology, aiming to cover the 2,45 GHz and 5,8 GHz frequency bands. To accomplish this, an elemental study is conducted on the impact of ground plane slots. From this, more complex structures are designed, with the goal to cover two distinct scenarios. An hemispherical coverage scenario, where the antenna is hanging on a wall and covers half space, and an isotropic scenario, which provides full space coverage. A dual-band prototype for each Wi-Fi scenario has been designed, fabricated and tested. Two different approaches in the use of ground plane slots have been applied. The good aggreement obtained between numerical simulations and experimental results has validated the design approach and provided the proof of concept.}
{pt=Antena, placa microstrip, fendas, plano de terra, Wi-Fi., en=Antenna, microstrip patch, slots, ground plane, Wi-Fi.}

Junho 5, 2018, 10:0

Orientação

ORIENTADOR

Custódio José De Oliveira Peixeiro

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar