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Title: Conversor de polarização linear de banda ultra larga baseado em metasuperfície anisotrópica
Authors: Couto, Marcos Mynssem
metadata.dc.contributor.advisor: Silva, Maurício Weber Benjó da
metadata.dc.contributor.members: Matos, Leni Joaquim de
Castellanos, Pedro Vladimir Gonzalez
Ferreira, Tadeu Nagashima
Magri, Vanessa Przybylski Ribeiro
Issue Date: 2020
Publisher: Universidade Federal Fluminense
Citation: COUTO, Marcos Mynssem. Conversor de polarização linear de banda ultra larga baseado em metasuperfície anisotrópica. 2020. 65f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Telecomunicações) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2020.
Abstract: Uma metasuperfície homogênea anisotrópica ultrafina e de banda ultra larga, atuando como conversor de polarização linear através de reflexão é projetada e simulada neste trabalho. A estrutura proposta cobre quase inteiramente as bandas Ku e K. A célula unitária da metasuperfície proposta é composta de um arranjo periódico de espiras quadradas concêntricas dispostas sobre um substrato dielétrico aterrado, na qual é feito um corte diagonal, fornecendo características de um material homogêneo anisotrópico com permissividade e permeabilidade relativas dispersivas. Resultados simulados mostram que uma eficiente conversão de polarização cruzada (CPC), tanto para incidência normal quanto para oblíqua, é alcançada considerando a largura de banda de 10 dB, com largura de banda fracional de 66,32%, de 13,0 GHz a 25,9 GHz e com uma taxa de conversão de polarização média de 97,2%. A grande banda de operação da estrutura é resultado de múltiplas ressonâncias plasmônicas ocorrendo em três frequências vizinhas (15,3 GHz, 17,1 GHz e 25,3 GHz) resultando em uma significante expansão das frequências de operação. Devido às características de subcomprimento de onda da metasuperfície, a célula unitária tem um pequeno tamanho em relação ao comprimento de onda de operação, fazendo desta estrutura uma candidata em potencial para muitas aplicações práticas em dispositivos de manipulação de polarização e comunicação, como antenas refletoras, redução de RCS e sensores remotos.
metadata.dc.description.abstractother: An ultra-thin and ultra-wideband homogeneous anisotropic metasurface, acting as a linear polarization conversor through reflection is designed and simulated in this research. Covering almost the entire Ku-band and K-band The unit cell of the proposed metasurface is made of a periodic arrangement of concentric square loops on a grounded dielectric substrate, in which a diagonal split is made, providing properties of a homogeneous anisotropic material with dispersives relatives permissibility and permeability. The simulated results shows that an efficient cross polarization conversion (CPC), both for normal as well as for oblique incidence, is achieved with 10 dB fractional bandwidth of 66.32% from 13.0 GHz to 25.9 GHz and with an average polarization conversion ratio of 97.2%. The wideband of the proposed struct results from multiple plasmonic resonances occurring at three neighboring frequencies (15.3 GHz, 17.1 GHz and 25.3 GHz) resulting in a significant expansion of the operating frequency range. Owing to the sub-wavelength metasurface, the unit cell has a small size compared to the operation wavelength range, which makes it a potential candidate for many practical applications in polarization manipulating devices and communication, like reflective antennas, RCS reduction and remote radiometer sensors.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/14825
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