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Navegando por Autor "D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes"

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    Dissertação
    Análise de antenas CPW e CPS e de FSS com geometrias fractais para sistemas de comunicação sem fio
    (2018-07-13) Costa, Luis Felipe de Vasconcelos Torres da; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Carvalho, Joabson Nogueira de; ; Mendonça, Laércio Martins de;
    O objetivo principal deste trabalho consiste na simulação de estruturas CPW e CPS para aplicação no projeto de novas estruturas de antenas CPW e CPS, com elementos fractais, para operação na faixa de 1 GHz a 14 GHz, objetivando aplicações em sistemas de comunicações de multibanda, banda larga e banda ultra larga (ultra wideband – UWB). Além disso, são observadas as características de radiação, ganho e polarização das antenas. São efetuadas simulações computacionais e projetadas diversas conFigurações de antenas CPW e CPS, utilizando o software Ansoft HFSS. Para fins de comparação com os resultados simulados, são fabricados e medidos vários protótipos de antenas CPW e CPS. Estruturas de FSS também foram projetadas, simuladas e medidas. Os resultados experimentais apresentam uma boa concordância com os resultados das simulações numéricas efetuadas, tanto para as antenas como para as FSS propostas.
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    Dissertação
    Análise de antenas de microfita bioinspiradas e fractais
    (2017-07-05) Silva, Henrique Adler Medeiros; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/5464538701055443; Silva, José Patrocinio da; ; http://lattes.cnpq.br/5753289728835624; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Gomes Neto, Alfredo; ; http://lattes.cnpq.br/1403715441701958; Cavalcante, Gervasio Protásio dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/2265948982068382; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; ; http://lattes.cnpq.br/4160231554601828
    A engenharia bioinspirada é um campo de pesquisa interdisciplinar, que inclui áreas específicas, tais como: biologia, engenharia, ciências físicas e biomimética. As múltiplas e bem-sucedidas aplicações, na engenharia moderna, de sistemas inspirados em mecanismos da própria biologia, têm incentivado os pesquisadores de telecomunicações a utilizar a engenharia bioinspirada no aprimoramento dos circuitos de comunicação sem fio. Nesse sentido, essa dissertação procura investigar a aplicação das anatomias naturais das plantas em antenas de microfita. Além disso, é apresentada uma antena fractal de operação multibanda, com modelo criado a partir de função iterativa, conhecido como a Árvore Pitagórica. As antenas foram projetadas em substrato FR-4 de fibra de vidro/epóxi com constante dielétrica de 4,4 e espessura de 1,57 mm. As estruturas foram caracterizadas com a ferramenta de análise Ansoft Designer, a qual implementa o método dos momentos (MoM). Protótipos foram fabricados e medidos em um analisador de rede vetorial. Boa concordância entre os resultados medidos e simulados foi verificada.
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    Dissertação
    Análise de estruturas inspiradas em fractais aplicadas em antenas e superfícies seletivas de frequência
    (2018-07-13) Batista, Yuri Max Vieira; D'Assunção, Adaildo Gomes; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; ; Mendonça, Laercio Martins de; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Gomes Neto, Alfredo;
    O desenvolvimento de novas estruturas, inspiradas em fractais, aplicadas à tecnologia planar tem motivado muitos pesquisadores em todo o mundo, interessados no projeto de dispositivos e circuitos de micro-ondas mais compactos, mais eficientes e de baixo custo, para operar em banda larga ou múltiplas bandas, com melhores condições de filtragem (transmissão ou rejeição), radiação ou recepção, e estabilidade angular, por exemplo. Especificamente, os fractais tradicionais têm sido utilizados no desenvolvimento de circuitos integrados de micro-ondas e antenas porque têm possibilitado a melhoria de suas respostas em frequência. Entretanto, para extrair mais vantagens do potencial dessas geometrias, elas devem ser alteradas, de acordo com as aplicações desejadas. Além disso, devido às interferências externas, filtros espaciais, como as superfícies seletivas de frequência (FSS), se tornaram cada vez mais populares com o crescimento no uso de tecnologias de comunicação sem fio, pois aparecem como uma excelente solução para filtrar frequências previamente especificadas. Portanto, o uso de geometrias fractais tradicionais ou novas, nessas estruturas, traz contribuições específicas na melhoria das suas respostas em frequência. O objetivo principal deste trabalho consiste em melhorar a tecnologia atual de FSS, usando geometrias fractais conhecidas, as quais são modificadas, para melhor aproveitar o uso das características dessas geometrias. Assim, utilizando algumas configurações diferentes da mesma geometria, inspiradas no fractal de Hilbert, pode-se configurar a estrutura de FSS para obter maior largura de banda, operações em multibandas, boa estabilidade angular e miniaturização, por exemplo. Adicionalmente, essas estruturas baseadas em fractais exibem características a serem investigadas em relação à redução do tamanho do patch, elemento do arranjo periódico, e à modificação das frequências de ressonância das antenas. Este trabalho apresenta estruturas de antenas e FSS inspiradas em fractais que ressonam em multifrequências. Cinco protótipos foram fabricados e medidos para comparar com os resultados obtidos através de simulações. Neste trabalho são propostas geometrias de FSS inspiradas no fractal de Hilbert, no fractal do espelho infinito e no triângulo de Sierpinski, com modificações adicionais para garantir estabilidade angular e multibanda. Adicionalmente, são propostas antenas de microfita com alimentação coaxial, com o elemento radiador inspirado no fractal de Sierpinski triangular, obtendo operação em multibanda e aumento do ganho.
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    Tese
    Análise de novas topologias de filtros CPS, SIEW e FSS-EBG para sistemas de comunicação sem fio
    (2019-07-30) Costa, Cláudio Pereira da; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Vasconcelos, Cristhianne de Fátima Linhares de; ; Cavalcante, Gervásio Protásio dos Santos; ; Carvalho, Joabson Nogueira de; ; Silva Neto, Valdemir Praxedes da;
    O objetivo desta tese é apresentar a análise de novas topologias de filtros coplanar stripline (CPS), substrate integrated E-plane waveguide (SIEW) e frequency selective surfaceelectromagnetic bandgap (FSS-EBG) para aplicações em sistemas de comunicações sem fio. A configuração CPS consiste de duas fitas condutoras carregadas por duas células split ring resonators (SRRs) formando um filtro CPS. O filtro SIEW baseia-se na tecnologia substrate integrated E-plane waveguide, sendo formado por várias camadas dielétricas empilhadas com dois elementos ressonantes em seu interior, alcançando seletividade com polarização horizontal. A terceira configuração é constituída por dois arranjos periódicos formados por uma FSS e uma EBG, compondo uma estrutura integrada. A investigação dessas estruturas foi realizada mediante análise numérica da resposta em frequência devido à variação dos parâmetros físicos das geometrias, elencando as potencialidades atrativas para diversas aplicações na faixa de micro-ondas. Os resultados simulados foram obtidos com o software comercial Ansoft HFSS e exibiram características atrativas como: reconfiguração, ampla largura de banda, banda dupla, projeto simples, peso reduzido e fácil fabricação em grande escala. Protótipos dos filtros propostos foram fabricados e medidos. Uma boa concordância é observada entre os resultados medidos e simulados.
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    Tese
    Análise e desenvolvimento de novas configurações de antenas, filtros e superfícies seletivas de frequência não-uniformes e reconfiguráveis pelo método WCIP generalizado
    (2016-04-29) Silva Neto, Valdemir Praxedes da; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Rego, Cassio Gonçalves do; ; Baudrand, Henri Marius Germain; ; Silva, José Patrocinio da; ; Albuquerque, Maria Rosa Medeiros Lins de; ; Romero, Murilo Araújo;
    Os sistemas modernos de comunicações demandam dispositivos com elevado desempenho de operação. Para o atendimento dessa demanda, torna-se essencial o desenvolvimento de novos dispositivos que sejam leves, de baixo custo, que apresentem facilidade de construção e capacidade de integração com outros circuitos que integram o sistema por completo. Desta forma, novas configurações de circuitos integrados de micro-ondas atraem cada vez mais a atenção dos pesquisadores, pelo bom desempenho na integração e prototipagem de sistemas de transmissão e recepção de sinais sem fio. Este trabalho propõe e detalha a aplicação de uma técnica numérica, constituída por uma formulação de onda completa, baseada no conceito de ondas eletromagnéticas e no princípio da reflexão e transmissão de ondas na interface do circuito: Wave Concept Iterative Procedurte (WCIP). O método Wave Concept Iterative Procedure (WCIP), ou método iterativo das ondas é apresentado como uma ferramenta com alto grau de precisão no estudo de circuitos planares de micro-ondas. São propostas novas configurações de estruturas de antenas, filtros e superfícies seletivas de frequência. Para antenas, são apresentadas antenas com patch fractal aleatório, nas configurações tradicionais e como monopolo. São realizadas análise da resposta em frequência dessas antenas impressas em diferentes substrato dielétricos, dentre eles materiais têxteis. Foram obtidos e discutidos resultados para frequência de ressonância, largura de banda, perda de retorno e diagrama de radiação. Foram investigadas duas configurações de filtros planares. Suas sínteses e caracterização da resposta em frequência foram apresentadas e realizadas por meio da aplicação do método WCIP. São mostrados os resultados para sua resposta em frequência. Nesta tese, são analisadas diferentes configurações de FSS, tais como: FSS com elementos fractais, reconguráveis e FSS baseadas em arranjos não uniformes de elementos. Alguns protótipos dos dispositivos propostos foram construídos e os resultados experimentais comprovaram o modelo matemático apresentado. Os resultados obtidos também foram comparados com os resultados simulados pelo Ansoft HFSS, tendo sido observada uma boa concordância entre eles.
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    Dissertação
    Análise e design de estruturas 2,5D de superfícies seletivas de frequência para aplicações em sistemas modernos de comunicações sem fio
    (2019-12-12) Duarte, Mychael Jales; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; ; ; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Vasconcelos, Cristhianne de Fátima Linhares de; ; Brito Filho, Francisco de Assis;
    Este trabalho apresenta um estudo sobre Superfícies Seletivas de Frequência (FSS) 2,5D, para aplicações em sistemas modernos de comunicações sem fio. Inicialmente são analisadas estruturas simples e 2,5D, do tipo patch. As FSS simples são formadas por elementos em espira quadrada e em espira baseada no fractal Minkowski. O uso da curva fractal ocasionou uma miniaturização do circuito, aparecimento de uma nova banda de transmissão e diminuição da largura de banda, na faixa de frequência analisada. As FSS 2,5D são formadas a partir das estruturas simples que, para a formação dos seus elementos, as espiras foram seccionadas em partes, onde foram impressas na face superior e inferior do dielétrico e interligadas com fios condutores de cobre cilíndricos de 0,5 mm de diâmetro. As superfícies 2,5D proporcionaram miniaturização do circuito em comparação com a fractal, sem aparecimento de novas bandas de transmissão na faixa analisada e sem diminuir a largura de banda relativa. Com a comprovação da eficiência dessa técnica de miniaturização, foram propostas três estruturas ultraminiaturizadas para sistemas de SMP (nas bandas de 1900 MHz e 2300MHz), Wi-Fi Halow (na banda de 900 MHz) e Wi-Fi 6 (dual-band 2,45 GHz e 5,00 GHz), as três com dimensões iguais a 10 mm x 10 mm de célula unitária. Todas as FSS se mostraram estáveis com relação ao ângulo de incidência da onda plana sobre a superfície do circuito. Os resultados numéricos simulados para os protótipos projetados foram obtidos pelo software ANSYS HFSS. Os protótipos foram construídos e foi realizada a caracterização experimental dos coeficientes de transmissão, largura de banda e frequência de ressonância, valores obtidos foram comparados e discutidos com os resultados das simulações, os quais apresentaram boa concordância.
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    Tese
    Análise e projeto de estruturas ultraminiaturizadas de FSS para aplicações em sistemas de sensoriamento de temperatura
    (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-21) Duarte, Mychael Jales; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; https://orcid.org/0000-0003-3867-3297; http://lattes.cnpq.br/4160231554601828; http://lattes.cnpq.br/8024589667882755; D'Assunção, Adaildo Gomes; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; Gomes Neto, Alfredo; Mendonça, Laercio Martins de; Rodrigues, Márcio Eduardo da Costa
    Este trabalho apresenta projeto e proposição de novas configurações de superfícies seletivas de frequência (FSS) ultraminiaturizadas, para aplicações em sistemas de sensoriamento de temperatura. São propostas duas FSS 2,5D com elementos inspirados em linhas metálicas convolucionadas com vias metálicas inseridas e impressas em um substrato dielétrico de FR4. As vias contribuem com os efeitos capacitivos e indutivos na estrutura, proporcionando a ultraminiaturização das dimensões das células unitárias. O tamanho das células unitárias das FSS propostas é igual a 4,42 % e 6,80 % dos comprimentos de ondas no espaço livre para as frequências de 2,21 GHz e 2,72 GHz (frequências de ressonância), respectivamente, tendo uma das estruturas propostas, apresentado comportamento em banda dupla. O princípio de funcionamento e operação das FSS é avaliado utilizando-se modelos de circuito equivalente propostos neste trabalho. Uma nova aplicação para FSS ultraminiaturizadas baseadas em geometrias convolucionadas como sensores de temperatura sem contato é analisada nesta tese. De acordo com a literatura, a permissividade elétrica do material dielétrico utilizado como substrato da FSS, sofre alteração com a mudança da temperatura do ambiente em que o circuito está inserido, alterando desta forma sua resposta em frequência. Análises numéricas foram realizadas, constatando-se que as FSS apresentaram uma relação linear entre a frequência de ressonância e temperatura. Os resultados numéricos simulados para os protótipos projetados foram obtidos pelo software ANSYS HFSS e pelo modelo de circuito equivalente. Os protótipos dos sensores foram construídos e foi realizada a caracterização experimental dos coeficientes de transmissão, largura de banda e frequência de ressonância. Os dois sensores propostos foram analisados experimentalmente desde a temperatura ambiente até 120 °C e ambos apresentaram uma excelente sensibilidade às mudanças de temperatura, quando comparados a outros sensores da literatura. Os valores obtidos nos experimentos foram comparados e discutidos com os resultados das simulações, apresentando boa concordância.
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    Dissertação
    Análise e síntese de superfícies seletivas de frequência bioinspiradas usando redes neurais para aplicações em sistemas de comunicação sem fio
    (2019-07-01) Paiva, Samuel Belarmino de; D'Assunção, Adaildo Gomes; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; ; ; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Fontgalland, Glauco; ; Lins, Hertz Wilton de Castro; ; Costa, José Alfredo Ferreira;
    Este trabalho propõe a análise de Superfícies Seletivas de Frequência Bioinspiradas (Bioinspired Frequency Selective Surfaces - BFSS), para aplicações em sistemas de comunicações sem fio, operando na banda C, na banda Ku e em UWB (ultra-wideband). São consideradas estruturas de BFSS simples e acopladas. As BFSS possuem os elementos patches dos arranjos com os formatos do trevo de quatro folhas e da folha maple, e apresentaram resposta dual-band, com as frequências de operação nas bandas C e Ku. Para o desenvolvimento das BFSS com a banda ultra larga, foi desenvolvida uma estrutura em cascata, em que uma FSS com elementos patches com o formato de espiras quadradas foi acoplada às BFSS. Além disso, foi desenvolvida a síntese da BFSS no trevo de quatro folhas, utilizando uma rede neural artificial com arquitetura feedforward em cascata e com algoritmo de treinamento regularização Bayesiana, para obtenção das especificações de frequências de ressonância e respectivas larguras de bandas desejadas. Os valores numéricos encontrados por meio de simulações para os protótipos projetados foram obtidos pelo software ANSYS HFSS. Os protótipos foram confeccionados e foi realizada a caracterização experimental, cujos valores obtidos foram comparados aos resultados de simulação, os quais mostraram boa concordância.
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    Tese
    Antena bow-tie integrada a uma FSS refletora para aplicações em sistemas 5G
    (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-02-02) Brito, Augusto César Rebouças de; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; ; http://lattes.cnpq.br/4336431068613473; Mendonça, Laercio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; Vasconcelos, Cristhianne de Fátima Linhares de; ; http://lattes.cnpq.br/3140725798737102; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/7359899329008024; Peixeiro, Custódio José Oliveira; ; Oliveira, José de Ribamar Silva; ; http://lattes.cnpq.br/4002176927695547
    Nos últimos anos, os avanços observados nos sistemas de comunicações sem fio (wireless communication systems) e o crescimento do número de suas aplicações tornaram atrativo o uso de antenas compactas de multibanda e de banda larga, tanto para aplicações em sistemas de comunicações comerciais como militares. Os exemplos mais comuns são encontrados na variedade de aparelhos portáteis de comunicação sem fio, tais como: smartphones, fones de ouvido e computadores portáteis, dentre outros. O surgimento de diferentes tecnologias sem fio, a exemplo do GSM (Sistema Global para Comunicações Móveis), RFID (Identificação por Rádio Frequência), Bluetooth, Wi-Fi e WiMAX, tem servido de motivação para impulsionar as pesquisas na área de telecomunicações. Nesse caminho, a busca por dispositivos mais leves, mais compactos e de custo reduzido, para serem utilizados em diversas áreas, como a biomédica, militar e de segurança, tem sido cada vez maior. Além disso, a constante procura por antenas cada vez mais leves e flexíveis, que possam se moldar à superfície de contato de dispositivos, têm impulsionado as pesquisas na área. Nesse aspecto, as antenas de microfita se destacam, pois possuem capacidade para se comunicar com vários dispositivos, são simples, baratas, leves, de perfil fino e dependendo da aplicação possuem grande largura de banda. O desenvolvimento de antenas com estas características ainda é um desafio às pesquisas atuais. Este trabalho tem como objetivo o estudo, o projeto, a fabricação e a medição de novas geometrias de antenas planares, com aberturas no plano de terra e utilização de FSS (Frequency Selective Surface), visando à redução das suas dimensões, volume e peso bem como aumento do ganho das antenas, para atender às demandas dos serviços ofertados pelos Sistemas Móveis 5G, por exemplo. Destaca-se a análise de uma antena de microfita com fenda bow-tie no seu plano terra, sendo apresentados resultados para perda de retorno, largura de banda, distribuição de corrente e diagrama de radiação para um intervalo de frequência entre 1 e 10 GHz. A inserção de camadas de ar entre a antena e a estrutura FSS também foi utilizada visando um maior grau de liberdade para ajuste das frequências de ressonâncias. Simulações computacionais com objetivo de predizer os valores dos parâmetros que caracterizem as estruturas propostas foram realizadas principalmente através do software HFSS 13.0 e resultados em laboratório apresentaram ótima concordância.
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    Tese
    Antenas compactas e miniaturizadas para sistemas de comunicações sem fio e nanossatélites do padrão cubesat
    (2018-12-28) Souza, Eduardo Amorim Martins de; Mendonça, Laercio Martins de; ; ; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Gomes Neto, Alfredo; ; Lins, Hertz Wilton de Castro; ; Melo, Marcos Tavares de;
    Ao longo dos últimos anos, os sistemas de comunicações sem fio têm apresentando uma tendência de redução de tamanho e dimensões, que implica em uma demanda crescente por miniaturização de dispositivos, equipamentos e sistemas de transmissão e recepção de radiofrequências. As modernas tecnologias dos nanossatélites também trazem essa tendência para o setor espacial. Neste trabalho, é realizado um estudo da utilização combinada de técnicas de miniaturização de antenas planares de microfita, com o objetivo de se alcançar uma redução no tamanho e dimensões superior a que se obtém quando são aplicadas isoladamente. O objetivo específico é a elaboração de projetos e a construção de protótipos de antenas miniaturizadas como proposta para serem aplicadas em nanossatélites. As técnicas de miniaturização utilizadas de forma combinada são as geometrias fractais, redesenho do patch radiante e shorting post. Nos projetos elaborados, foram alcançados resultados de miniaturização das antenas em 70% para aplicações de Wi-Fi e 60% para aplicações em nanossatélites do padrão CubeSat. O algoritmo Social Spider Optmization (SSO) foi utilizado para otimização de parâmetros específicos das estruturas estudadas. Protótipos das antenas projetadas foram construídos e os resultados medidos apresentaram um boa concordância com os resultados simulados. Um conjunto de protótipos de antenas miniaturizadas é proposto para serem aplicadas nos CubeSats do Projeto CONASAT do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
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    Tese
    Antenas planares eletronicamente reconfiguráveis em frequência para sistemas de rádios cognitivos
    (2016-06-06) Rodrigues, Eduardo Jorge Brito; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/6152409452740689; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Dupouy, Emmanuel Benoît Jean Baptiste; ; http://lattes.cnpq.br/3718393572235479; Lins, Hertz Wilton de Castro; ; http://lattes.cnpq.br/7712686175574736; Oliveira, Jose de Ribamar Silva; ; http://lattes.cnpq.br/4002176927695547; Mendonça, Laercio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; Melo, Marcos Tavares de; ; http://lattes.cnpq.br/4933635747860906
    A eficiência no uso das radiofrequências (RF) é um fator determinante na capacidade de qualquer sistema de comunicações móveis. O aprimoramento da utilização desses recursos tornou-se interessante desde os primórdios desses sistemas. As tecnologias e serviços digitais tem demandado maior alocação RF para suprir requisitos de largura de banda (BW). O desenvolvimento de tecnologias emergentes baseadas em alocação dinâmica de RF tem sido apontado como uma solução para essa crescente necessidade de BW e motivação para a realização de recentes pesquisas sobre os sistemas de rádios cognitivos (CRS). Neste trabalho, são propostas antenas de banda ultra larga (UWB) para sensoriamento espectral, assim como antenas reconfiguráveis em frequência para aplicações em CRS, os quais realizam de forma dinâmica a transmissão e recepção de sinais em banda estreita (NB). Dentre os protótipos propostos, são trazidos modelos capazes de cobrir todo o espectro de 3,1 GHz a 10,6 GHz, assim como, de forma reconfigurável, cobrir essa faixa de RF em várias NB, com destaque para a frequência de 5,8 GHz. Ademais, as antenas propostas passaram por processos de otimização e síntese baseados em ferramentas de inteligência computacional quais sejam: algoritmo genético (GA), o algoritmo de otimização de enxames de partículas (PSO), assim como o algoritmo de otimização de colônia de abelhas artificial (ABC). Como resultados, melhorias na BW e no coeficiente de reflexão das antenas foram encontradas. As simulações e parametrizações computacionais, assim como as análises numéricas com GA, foram realizadas com auxílio do software HFSS. Já as análises numéricas com algoritmos PSO e ABC foram implementadas em Java. Para fins de validação, os resultados dessas simulações foram comparados com resultados experimentais, tendo sido observada boa concordância para os diversos protótipos de antenas planares propostos e desenvolvidas neste trabalho.
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    Dissertação
    Desenvolvimento de antenas de microfita miniaturizadas com polarização circular para sistemas de comunicações sem fio
    (2016-06-27) Santos, Heric Weverton dos; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/5705066299844360; Mendonça, Laercio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Oliveira, José de Ribamar Silva; ; http://lattes.cnpq.br/4002176927695547
    Nos últimos anos, a crescente demanda por novas tecnologias na área de telecomunicações tem gerado grande atenção por parte da comunidade científica. Com a evolução dos sistemas de micro-ondas, o fenômeno da convergência de serviços em um único dispositivo e a expansão nas redes de comunicações sem fio determinaram a necessidade de desenvolvimento de novas antenas, com baixo custo, dimensões reduzidas e com características cada vez mais específicas. Neste contexto, as antenas planares de microfita têm sido amplamente utilizadas pela indústria. Em determinados sistemas de comunicações móveis, como sistemas de radar, satélite e navegação, a utilização de antenas circularmente polarizadas tem ganhado grande destaque, uma vez que, devido às suas características eletromagnéticas, a polarização circular possibilita a redução de problemas de desempenho em ambientes sujeitos às intempéries do clima e possui pouca dependência em relação ao alinhamento das antenas de transmissão e recepção. Esta dissertação tem como base a análise e o desenvolvimento de antenas compactas de microfita circularmente polarizadas com alimentação única. São analisadas várias técnicas para a obtenção de polarização circular e a miniaturização de antenas de microfita. Além disso, com base na fundamentação teórica e em análise paramétrica, são apresentadas novas configurações de antenas para aplicações em sistemas de comunicações sem fio. Protótipos destas antenas foram construídos e medidos para fins de verificação, tendo sido observada uma boa concordância entre os resultados simulados e medidos.
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    Dissertação
    Desenvolvimento de antenas planares reconfiguráveis em estruturas com metasuperfícies
    (2017-01-30) Araújo, Felipe Ferreira de; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/6573890509544616; Mendonça, Laercio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; Silva, Gutembergue Soares da; ; http://lattes.cnpq.br/1214925346969928; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Oliveira, José de Ribamar Silva; ; http://lattes.cnpq.br/4002176927695547
    No Brasil e no mundo, a evolução do setor de telecomunicações tem sido cada vez mais requisitada como uma clara consequência do crescimento exponencial da demanda por sistemas de comunicação sem fio. Neste cenário, a integração de múltiplos padrões wireless em uma única plataforma, antena reconfigurável, também conhecida como antena sintonizável, está atraindo muita atenção. Estruturas metasurfaces têm sido extensivamente utilizadas nos últimos anos para alcançar o aperfeiçoamento de antenas, dentre eles, a reconfiguração. Uma metasuperfície (também referida como um metafilm) é o equivalente de uma superfície metamaterial. Mais precisamente, um metafilm é uma superfície com uma distribuição de pequenos dispersores arranjados ao longo de uma região do espaço, de modo a obter comportamentos eletromagnéticos desejáveis. Para muitas aplicações, metasuperfícies podem ser usadas no lugar de metamateriais, pois possuem como vantagem principal ocupar menos espaço físico do que as estruturas tridimensionais dos metamateriais, oferecendo a possibilidade de perdas reduzidas, o que tem gerado grande interesse. Neste contexto, esta dissertação de mestrado apresenta a simulação, o projeto e a implementação de estruturas de antenas planares acopladas a estruturas de metasurfaces a fim de realizar reconfiguração de antenas em frequência, polarização e multibanda, para aplicações em comunicações sem fio. A análise das estruturas das antenas é realizada com o auxílio de ferramentas computacionais. Protótipos são construídos e medidos, para fins de comprovação experimental. Os resultados obtidos em medições e simulações apresentam uma boa concordância.
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    Dissertação
    Desenvolvimento de estruturas integradas de filtros e antenas para aplicações em sistemas de comunicações sem fio
    (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-26) Minervino, Diego Ramalho; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; ; http://lattes.cnpq.br/5866564807566198; Mendonça, Laércio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/7359899329008024; Oliveira, José de Ribamar Silva; ; http://lattes.cnpq.br/4002176927695547; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917
    Este trabalho apresenta um estudo da integração de filtros e antenas de microfita, originando dispositivos denominados como filtennas, para aplicações em sistemas de comunicações sem fio. A concepção destas estruturas surgiu da observação de filtennas baseadas na integração entre antenas cornetas e superfícies seletivas de frequência (FSS), usadas na banda X. A opção por estruturas de linhas de microfita para o desenvolvimento de uma nova configuração de filtennas se justifica pela larga aplicação dessas linhas de transmissão, nas últimas décadas, resultando sempre na fabricação de circuitos planares com estruturas leves, de dimensões reduzidas, de baixo custo, fáceis de construir e, principalmente, fáceis de integrar com outros circuitos de micro-ondas. Além disso, a estrutura de antena considerada para a composição das filtennas consiste de um monopolo planar de microfita com a integração de filtros de microfita na linha de alimentação da antena. Em particular, são considerados monopolos elípticos de microfita (que operam em banda ultralarga, UWB) e filtros de microfita (em estruturas com seções associadas em série e/ou acopladas). Além disso, o monopolo de microfita apresenta uma largura de banda adequada e um diagrama de radiação omnidirecional, de tal forma que a sua integração com filtros de microfita resulta na redução da largura de banda, porém com pequenas alterações no diagrama de radiação. Os métodos usados na análise dos monopolos, filtros e filtennas foram os dos elementos finitos e dos momentos, através da utilização dos softwares comerciais Ansoft Designer e Ansoft HFSS, respectivamente. Especificamente, são analisadas as características principais das filtennas, tais como: diagrama de radiação, ganho e largura de banda. Foram projetadas, construídas e medidas, diversas estruturas de filtennas, para fins de validação dos resultados simulados. Também foram utilizadas ferramentas computacionais (CAD) no processo de construção de protótipos dos monopolos planares, dos filtros e das filtennas. Os protótipos foram construídos sobre substratos de fibra de vidro (FR4). As medições foram realizadas no Laboratório de Telecomunicações da UFRN. Foram efetuadas comparações entre resultados simulados e medidos, sendo observada uma boa concordância nos casos considerados
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    Dissertação
    Desenvolvimento de FSS mecanicamente reconfigurável para aplicações em micro-ondas
    (2017-01-30) Carvalho, Rafaela Gomes Gonçalves de; Silva, José Patrocinio da; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/5753289728835624; ; http://lattes.cnpq.br/0256476955529038; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Gomes Neto, Alfredo; ; http://lattes.cnpq.br/1403715441701958; Mendonça, Laercio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363
    A reconfigurabilidade é uma característica muito importante nos sistemas modernos de comunicação, pois permite que uma mesma estrutura se adapte aos diferentes cenários de uma mesma aplicação, como por exemplo, radomes, rádio cognitivo, e telas adaptativas que bloqueiam transmissões sem fio indesejadas. Essa característica pode ser alcançada mediante métodos tradicionais, como o uso de dispositivos semicondutores ativos (diodos PIN, Schottky) ou capacitores variáveis acoplados a cada elemento básico da superfície seletiva de frequência (FSS), sendo necessário o uso de um circuito separado para alimentar esses dispositivos. No entanto, estes métodos requerem um número elevado de elementos ativos, o que aumenta a complexidade e o custo de fabricação, abrindo espaço para o surgimento de técnicas mais simples e robustas quanto à seletividade, como a reconfigurabilidade mecânica. Este trabalho consiste no desenvolvimento de uma superfície seletiva de frequência (FSS) reconfigurável, para operar na banda X, formada por patches condutores triangulares impressos em uma camada de dielétrico de fibra de vidro (FR-4). A FSS desenvolvida permite a reconfiguração da frequência de ressonância a partir da variação do ângulo da onda incidente na estrutura, com polarização TE, e pode ser aplicada em sistemas de comunicação via satélite a partir de uma interface microcontrolada. A análise da estrutura da FSS é efetuada através do software Ansoft Designer do Método das Ondas – WCIP.
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    Tese
    Desenvolvimento de uma nova técnica para otimização de circuitos planares inspirada no comportamento social das aranhas
    (2017-02-06) Oliveira, Phelipe Sena; D'Assunção, Adaildo Gomes; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; http://lattes.cnpq.br/4056707813492264; http://lattes.cnpq.br/4056707813492264; Mendonça, Laercio Martins de; https://orcid.org/0000-0001-7861-3761; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; Cavalcante, Gervasio Protásio dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2265948982068382; Fontgalland, Glauco; https://orcid.org/0000-0003-3506-3522; http://lattes.cnpq.br/4256595317953538; Oliveira, José de Ribamar Silva; http://lattes.cnpq.br/4002176927695547
    As novas configurações de dispositivos e circuitos de micro-ondas resulta em aumento de complexidade nos processos de desenvolvimento, particularmente nos casos de síntese. Antenas e superfícies seletivas de frequência (Frequency Selective Surface - FSS) são estruturas muito importantes nos sistemas de comunicações, que podem ser otimizadas pela atuação dos algoritmos bioinspirados. Geralmente, para que os algoritmos bioinspirados auxiliem na otimização dessas estruturas é necessária a implementação de técnicas de análise numérica como o Método dos Momentos ou Elementos Finitos. Diante da dificuldade de modelagem das técnicas descritas, é comum a utilização de uma função de estimação, como as Redes Neurais Artificiais, para substituir a análise numérica. Embora encontre soluções desejadas, as estimações são realizadas após um processo de treinamento efetuado através de uma base de dados. Cada estrutura de antena ou FSS exige uma base de dados específica. Este trabalho propõe uma técnica de otimização baseado na utilização de um algoritmo bioinspirado e um framework que realiza a integração do algoritmo ao software comercial ANSYS HFSS. O propósito é realizar as simulações das possíveis soluções durante a execução do algoritmo bioinspirado, e com isso, evitar o uso de uma base de dados, e assim, tornar a técnica eficiente e flexível com relação às alterações nas estruturas de antenas ou FSS. Outro objetivo original deste trabalho é a utilização do algoritmo Social Spider Optimization – SSO para a solução de problemas na área de eletromagnetismo aplicado. Para comprovar a eficácia da técnica proposta alguns projetos de antena e FSS são otimizados através de variações em seus parâmetros estruturais. Os resultados obtidos na otimização dos projetos dos circuitos são comparados com outras técnicas, tendo sido observado uma boa concordância.
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    Dissertação
    Desenvolvimento teórico e experimental de FSS com elementos fractais de Gosper em estruturas de multicamadas
    (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-25) Santos, Albanisa Felipe dos; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; ; http://lattes.cnpq.br/0273591942467418; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/7359899329008024; Siqueira, Gláucio Lima; ; http://lattes.cnpq.br/3820441792646415; Silva, Paulo Henrique da Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/0656625630248917
    Neste trabalho, as propriedades de auto-similaridade dos fractais são exploradas para o desenvolvimento de superfícies seletivas de frequência (Frequency Selectives Surfaces - FSS) com várias bandas de rejeição. Em particular, são considerados fractais de Gosper, na definição dos formatos dos elementos das FSS. Por conta da dificuldade de impressão de detalhes dos elementos das FSS, são considerados apenas elementos pré-fractais, com até três iterações fractais. As simulações foram realizadas com o uso do programa comercial Ansoft Designer. Para fins de validação de resultados, foram construídos vários protótipos de FSS com elementos pré-fractais. No processo de fabricação, os formatos dos elementos pré-fractais foram desenhados com auxílio do programa Corel Draw. Os protótipos construídos foram medidos através de um analisador de redes vetorial (modelo N3250A, da Agilent Technologies). A utilização de elementos pré-fractais nas estruturas de FSS consideradas, permitiu verificar que o aumento do nível fractal possibilita a redução do tamanho dos elementos, porém reduz a largura de banda das mesmas. Neste sentido, é também investigado o efeito produzido pelo cascateamento de estruturas de FSS na largura de banda. Foi observado que o uso de estruturas cascateadas, além de aumentar a largura de banda, permitiu, em alguns casos, a obtenção de até respostas em frequência com três bandas de operação entre 6 GHz e 15 GHz.
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    Tese
    Estudo da variação da periodicidade e do acoplamento entre superfícies seletivas de frequência com elementos fractais e helicoidais em estruturas de multicamadas
    (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-01-30) Trindade, José Idifranse Aguiar; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; http://lattes.cnpq.br/5217114744596637; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/7359899329008024; Lins, Hertz Wilton de Castro; ; http://lattes.cnpq.br/7712686175574736; Silva, Jefferson Costa e; ; http://lattes.cnpq.br/7399512856151138; Oliveira, José de Ribamar Silva; ; http://lattes.cnpq.br/4002176927695547; Mendonça, Laércio Martins de; ; http://lattes.cnpq.br/1853488415531363
    Este trabalho tem como objetivo investigar o comportamento de elementos fractais e elementos helicoidais em estruturas planares de microfita. Em particular, as superfícies seletivas de frequência (FSS) tiveram seus elementos convencionais alterados para formatos fractais e para o formato helicoidal. O substrato dielétrico usado é de fibra de vidro (FR-4) e tem espessura de 1,5 mm, permissividade elétrica relativa de 4,4 e tangente de perdas igual a 0,02. Para as FSS, adotou-se a geometria fractal pentagonal de Dürer e a geometria helicoidal. Para efetuar as medições, foram utilizadas duas antenas cornetas em visada direta, conectadas por cabo coaxial a um analisador de redes vetorial. Alguns protótipos foram selecionados para fabricação e medição. A partir dos resultados preliminares obtidos, objetivou-se encontrar aplicações práticas para as estruturas a partir do cascateamento entre elas. Para as FSSs com elementos fractais de Dürer, observou-se um comportamento multibanda proporcionado pela geometria fractal, ao mesmo tempo em que a largura de banda se tornou estreita na medida em que o nível de iteração fractal aumentou, tornando-a uma estrutura mais seletiva em frequência, com um maior fator de qualidade. Uma análise paramétrica possibilitou a análise da influência da variação da camada de ar entre elas. As estruturas fractais pentagonais foram consideradas e cascateadas. O cascateamento entre determinadas estruturas pentagonais apresentou um comportamento tri-band para determinados valores da camada de ar entre elas, com aplicações na banda licenciada 2,5 GHz (2,3 ~ 2,7 GHz), e 3,5 GHz (3,3 ~ 3,8 GHz). Para as FSSs com elementos helicoidais, seis estruturas foram consideradas. A partir de resultados preliminares obtidos com a análise isolada das estruturas, o cascateamento entre elas proporcionou o aumento da largura de banda, na medida em que a espessura da camada de ar aumenta. Com a finalidade de encontrar aplicações práticas para as estruturas helicoidais cascateadas, as estruturas propostas foram cascateadas e as mesmas encontraram aplicações na banda-X (8,0 ~ 12,0 GHz), e na banda não licenciada que compreende a faixa de 5,25 a 5,85 GHz. Na caracterização numérica e experimental das estruturas abordadas, utilizou-se, respectivamente, o software comercial Ansoft Designere um analisador de redes vetorial, modelo N5230A da Agilent.
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    Dissertação
    Frequency-selective radome absorbers based on interdigital resonators for radar cross section reduction
    (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-26) Macilon, Reilian da Silva; D'Assunção, Adaildo Gomes; http://lattes.cnpq.br/4159638862269940; http://lattes.cnpq.br/0944598472324151; Mendonça, Laercio Martins de; Silva Neto, Valdemir Praxedes da; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; Silva, Jefferson Costa e
    Em meio aos avanços crescentes na capacidade de detecção dos sistemas de radar modernos, a tecnologia stealth visa reduzir a Seção Reta Radar (Radar Cross Section - RCS) de uma plataforma, tornando-a difícil de ser detectada. Dentre os princípios nos quais se baseia a tecnologia stealth, os sistemas ativos têm se destacado pelas diversas vantagens que apresentam. Devido as suas características de filtragem espacial, as Superfícies Seletivas de Frequência (Frequency-Selective Surfaces - FSS) têm sido amplamente exploradas como sistemas ativos. Considerando as fortes reflexões fora da banda passante em várias direções, as FSSs passa-banda podem reduzir significativamente a RCS monoestática, no entanto podem causar grandes RCS bi-estáticas. Nesse contexto, uma nova estrutura, chamada Radome Absorvedor Seletivo de Frequência (Frequency-Selective Rasorber - FSR), tem atraído a atenção dos pesquisadores nos últimos anos. Este tipo de estrutura combina o design de uma FSS passa-banda com uma FSS resistiva absorvedora, para obter duas bandas de absorção (A) localizadas em ambos os lados de uma banda de transmissão (T), conhecida também como absoção-transmissão-absorção (A-T-A). Portanto, é capaz de reduzir reflexões fora da banda passante em outras direções. Neste trabalho, são propostos dois FSRs A-T-A de polarização dupla baseados em Ressoadores Interdigitais (Interdigital Resonators - IR), cujos designs das suas FSSs com perdas apresentam elementos com quatro resistores incorporados e diferentes layouts; anel partido e dipolo cruzado. Os dois rasorbers apresentados fornecem boa largura de banda operacional, e têm bandas passantes em torno de 9,7 GHz e 4,78 GHz, cujas Perdas de Inserção (Insertion Losses - IL) mínimas, sob incidência normal, são de 1,0 dB e 0,77 dB, respectivamente. Os Modelos de Circuito Equivalente (Equivalent Circuit Models - ECM) para os FSRs propostos são apresentados com o objetivo de explicar a ressonância paralela em cada caso. Os protótipos dos rasorbers são fabricados com substrato FR-4 de baixo custo em ambas as camadas, e medidos para demonstração. Os resultados são muito coerentes quando comparados com aqueles obtidos nas simulações. Devido as suas simetrias, os FSRs apresentados possuem boa estabilidade angular. Portanto, verifica-se que os rasorbers propostos são capazes de reduzir a RCS de sistemas de comunicação operando em diferentes bandas, contribuindo para torná-los furtivos. Por fim, são apresentadas comparações de desempenho com outros FSRs implementados com ressonância paralela em trabalhos anteriores.
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    Tese
    Novas configurações de antenas, filtros e FSS com fractais de fuga no tempo para aplicações em microondas e ondas milimétricas
    (2017-12-14) Minervino, Diego Ramalho; D'Assunção, Adaildo Gomes; ; ; Mendonça, Laercio Martins de; ; D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes; ; Gomes Neto, Alfredo; ; Peixeiro, Custódio José Oliveira;
    Neste trabalho são investigadas e propostas novas configurações de dispositivos e circuitos de micro-ondas e ondas milimétricas, com configurações fractais de fuga no tempo, como os Conjuntos de Julia e Mandelbrot, que são estruturas definidas por uma relação de recorrência de cada ponto no espaço. Especificamente, será investigada a distribuição das correntes nas superfícies dos elementos condutores de filtros, antenas planares e superfícies seletivas em frequência (FSS) com as geometrias fractais consideradas, para aplicações tanto em sistemas de comunicações sem fio (wireless communication systems), como em sistemas de comunicações em ondas milimétricas, na faixa de frequência entre 0,7 a 30 (GHz). Foram consideradas estruturas planares de transmissão como as linhas de microfita e o coplanar waveguide (CPW), no desenvolvimento de filtros e antenas com geometrias euclidianas e fractais para aplicações em micro-ondas e ondas milimétricas. A opção por estruturas de linhas de microfita para o desenvolvimento de novas configurações de antenas e filtros se justifica pela larga aplicação dessas linhas de transmissão, resultando sempre na fabricação de circuitos planares com estruturas leves, de dimensões reduzidas, de baixo custo, fáceis de construir e, principalmente, fáceis de integrar com outros circuitos de micro-ondas e ondas milimétricas. O grande interesse em relação às aplicações na faixa de ondas milimétricas está associado ao crescimento da utilização nas bandas L e S, a velocidade de transmissão entre circuitos, sistemas de comunicações sem fio e na redução dos componentes para a utilização em comprimentos de micro-ondas e ondas milimétricas. Inicialmente, o estudo das configurações de fractais de fuga no tempo foi voltado para aplicações em micro-ondas em antenas alimentadas por cabo coaxial e CPW. Por fim, foram realizadas simulações, medições e construções dos protótipos de antenas, filtros e FSSs com propósito de validar o trabalho realizado nesta tese de doutorado.
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