ANÁLISE DE SUPERFÍCIE SELETIVA EM FREQUÊNCIA BASEADA NA GEOMETRIA ANÉIS TRAPEZOIDAIS ABERTOS

Abstract

Os serviços de comunicações móveis têm crescido consideravelmente nos últimos anos, e as aplicações voltadas para smartphones e tablets (TV digital, geolocalização, serviços de internet, entre outros) estão se tornando cada vez mais populares. Além dessas aplicações para drones (veículo não tripulados) também vêm se popularizando. Tais serviços, demandam redes de alta capacidade, com requisitos específicos de operação, como faixa de frequência e níveis de potência. É neste contexto que as superfícies seletivas em frequência, FSS (do inglês Frequency Selective Surfaces) têm se destacado em diversas aplicações na área de telecomunicações. Essas estruturas apresentam uma resposta em frequência dependente da geometria da célula unitária, do tipo de elemento, das características do dielétrico (como por exemplo, a constante dielétrica, altura e a tangente de perdas), da periocidade do arranjo e da polarização da onda incidente. No GTEMA-IFPB (Grupo de Telecomunicações e Eletromagnetismo Aplicado do IFPB) têm sido realizados estudos voltados ao desenvolvimento de novas geometrias para o elemento básico da FSS, dentre os quais podem ser citados: estrela de quatro braços, matrioska, geometria em forma de U, anéis trapezoidais, entre outros. Dando prosseguimento aos estudos de novas geometrias para células unitárias de FSS realizados pelo GTEMA–IFPB, este trabalho tem como objetivo verificar o funcionamento e estabelecer as regras de projetos para uma FSS baseada na geometria anéis trapezoidais abertos. São propostas as equações iniciais de projeto e apresentados os resultados numéricos, obtidos por meio de simulação utilizando o software ANSYS Designer, sendo esses comparados com resultados experimentais, observando-se uma boa concordância entre os mesmos. A geometria proposta é flexível no ajuste da resposta em frequências devido a excitação dos anéis em pares, o que permite o ajuste, de forma quase independente, das respectivas frequências de ressonância, sendo potencialmente atrativa para aplicações com FSS reconfiguráveis e paredes inteligentes.