Filtros Planares Baseados na Geometria Matrioska com Anéis Retangulares e Circulares

Abstract

Os filtros são dispositivos essenciais nos sistemas de telecomunicações, pois são responsáveis pela seleção de sinais e, consequentemente, redução de possíveis interferências que prejudiquem a qualidade da informação. Os desafios impostos pelo uso compartilhado do espectro de radiofrequência, bem como as diferentes aplicações que exigem maior seletividade na resposta em frequência, impulsionam a pesquisa e o desenvolvimento de novos dispositivos. Nos últimos anos, no Grupo de Telecomunicações e Eletromagnetismo Aplicado, do Instituto Federal da Paraíba (GTEMA-IFPB), as pesquisas avançaram na utilização de filtros planares com geometria matrioska, inicialmente desenvolvida para as superfícies seletivas em frequência (FSS). Nos filtros com geometria matrioska, em conjunto com a miniaturização, destacam-se a considerável redução da frequência de ressonância e a rápida transição da faixa de passagem para a faixa de rejeição. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de filtros rejeita-faixa baseados na geometria matrioska com anéis retangulares, aplicados na faixa de Wi-Fi, especificamente em 2,4 GHz. Além disso, é apresentado o desenvolvimento de filtros baseados na geometria matrioska com anéis circulares em várias frequências. Para os anéis retangulares são utilizadas equações iniciais de projeto desenvolvidas em trabalhos recentes, alcançando-se bons resultados na aplicação proposta. Analogamente, são propostas equações iniciais de projeto para os filtros com anéis circulares. Foram projetados, fabricados e caracterizados numericamente e experimentalmente treze filtros, sendo quatro com anéis retangulares e nove com anéis circulares. Pela concordância dos resultados, verificou-se a aplicabilidade das equações iniciais de projeto. As características obtidas de miniaturização, elevada atenuação e rápida transição da faixa de passagem para a faixa de rejeição conferem aos filtros desenvolvidos um elevado potencial para aplicações nos sistemas de telecomunicações.