Do Lógico ao Abstrato: A Ciência no Cotidiano
23 a 28 de outubro de 2017
Trabalho 8494
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Leonardo Veiga Muniz |
| Orientador | AFRANIO RODRIGUES PEREIRA |
| Título | Aplicações de metamateriais como filtros em circuitos de microfitas para aplicações na faixa de micro-ondas (GHz) |
| Resumo | Os metamateriais (MMT) são estruturas artificiais projetadas e construídas utilizando-se unidades estruturais (anéis metálicos ressonadores) que desempenham função equivalente aos átomos e moléculas nos materiais naturais. A grande vantagem é que essas unidades estruturais podem ser construídas e manipuladas para fins específicos, para apresentarem propriedades eletromagnéticas com valores desejados (permissividade elétrica e permeabilidade magnética), ao contrário dos materiais comuns que são compostos por elementos naturais da tabela periódica que são de difícil manipulação. Desde a sua concepção, as pesquisas sobre MMT tem se intensificado, visando suas aplicações na área de propagação de ondas e em telecomunicações. Aplicações como lentes especiais, manta de invisibilidade, sensores e filtros em linhas de transmissão em microfitas, entre outras. Assim, esse projeto tem como objetivo utilizar as teorias sobre as estruturas dos MMT para projetar e aplicar esses materiais para funcionarem como filtros em linhas de microfita na faixa de micro-ondas, especialmente na frequência de 2,4GHz (internet sem fio) e projetar filtros do tipo “rejeita-faixa”, filtros “passa-faixa” separador de frequência. Para isso, primeiramente, projetamos a linha de microfita de 2 portas no software Ansoft Designer SV considerando sua impedância característica como de 50 ohms, o qual é o valor padrão utilizado em equipamentos da faixa de micro-ondas (GHz). Utilizamos as equações da impedância característica em função dos parâmetros da linha de microfita para determinar a largura da trilha da fita, de forma que tenha a mesma impedância de entradas das portas de alimentação. Em seguida, projetamos os MMT compostos por anéis ressoadores planares, posicionado lateralmente à linha de transmissão da microfita, “sintonizando” as dimensões geométricas desses anéis de forma que ressoem na frequência desejada (2,4GHz). Isso faz com que essa determinada faixa de frequência seja atenuada (no caso dos filtros “rejeita-faixa”) e para os filtros passa-faixa, os ressoadores permitem apenas que essa determinada faixa de frequência seja transmitida entre a porta 1 para a porta 2 da microfita. Para análise dos dados, utilizamos as simulações para aplicar sinais de frequências às portas da microfita e observamos o comportamento dos parâmetros S (coeficientes de transmissão e reflexão) da estrutura.A partir das simulações, observamos o desempenho dos filtros projetados para algumas configurações e posições dos anéis ressoadores, são capazes de filtrar a frequência desejada. Foram projetados tanto filtro passa-faixa, como também rejeita-faixa e divisor de frequência. Com isso, a partir dos gráficos obtidos, foi possível concluir que o MMT projetado funcionou como filtro na faixa de frequência desejada. Por ser uma estrutura de baixo custo, e fácil fabricação pode ter aplicações usadas tanto em filtros, como em sensores e antenas. Os autores agradecem ao CNPq e a Fapemig pelo apoio financeiro. |
| Palavras-chave | Metamateriais, linha de microfita, filtro. |
| Forma de apresentação..... | Painel |