Desenvolvimento de Superfícies Seletivas em Frequência associando as Geometrias Dipolos Cruzados e Matrioska

Abstract

Com o crescimento das redes de comunicação sem fio e as novas demandas dos sistemas de telecomunicações, as superfícies seletivas em frequência, FSS, vêm atraindo a atenção de vários grupos de pesquisa para diversas aplicações, tais como refletores, radomes, janelas eficientes, paredes eletromagneticamente inteligentes, entre outras. Em trabalhos recentes tem se implementado o uso da geometria matrioska nas FSS, tendo vantagens como miniaturização, operação de multibanda e forma independente de polarização. A geometria do dipolo cruzado também é aplicado devido a sua simplicidade e flexibilidade de banda de operação. Um dos desafios no projeto de FSS é quando são desejadas ressonâncias próximas, principalmente quando é desejado que a FSS apresente apenas uma camada de metalização. Neste caso, uma das soluções é associar diferentes geometrias para compor a geometria da célula unitária da FSS. Entretanto, para evitar o acoplamento entre as diferentes geometrias é preciso que as espectivas ressonâncias sejam decorrentes de distribuições de campos distintas. Desta forma, nesta dissertação é proposto o desenvolvimento de superfícies seletivas em frequência associando as geometrias dipolos cruzados e matrioska, atuando em três bandas de rejeição, com a banda central aplicada à faixa de frequência de 2,400-2,4835 GHz dos padrões IEEE 802.11b/g/n (Wi-Fi) e IEEE 802.15 (Bluetooth). São apresentados resultados numéricos, obtidos utilizando o software comercial ANSYS Designer que se baseia no Método dos Momentos, MoM, além de resultados experimentais, observando-se uma boa concordância entre eles. Foram realizadas medições comparativas com diferentes tamanhos de célula e dipolos cruzados, mostrando a independência da polarização e confirmando uma diminuição do acoplamento entre as geometrias.