[pt] ABSORVEDOR COM BANDA ULTRA LARGA BASEADO EM ESTRUTURAS METAMATERIAIS E O MÉTODO DE EXTRAÇÃO DE PARÂMETROS

[en] AN ULTRAWIDEBAND METAMATERIAL ABSORBER AND A PARAMETER RETRIEVAL METHOD

[pt] JOSE BRUNO OLIVEIRA DE ARAUJO

[pt] BANDA LARGA

[pt] EXTRACAO DE PARAMETROS

[pt] METAMATERIAL

[pt] ABSORVEDOR

[en] WIDE BAND

[en] PARAMETER RETRIEVAL

[en] METAMATERIAL

[en] ABSORBER

[pt] Este trabalho apresenta a idealização, caracterização e medições de um absorvedor metamaterial ultrafino com uma banda ultra larga, baseado em espiras quadradas arranjadas periodicamente. O circuito equivalente dessa estrutura é proposto para fornecer uma maior compreensão teórica. Os parâmetros desse circuito são extraídos utilizando um algoritmo baseado no método dos mínimos quadrados, usando uma abordagem direta, que pode ser aplicada aos absorvedores com banda larga em geral. O mecanismo de absorção da estrutura proposta é discutido e detalhado. Um dos resultados da simulação mostrou uma absortividade acima de 90 porcento de 11.4 até 20 GHz, cobrindo a banda Ku inteiramente tanto para a polarização TM quanto para a TE, e essa banda larga é confirmada pelas medições experimentais. Além disso, a espessura do absorvedor metamaterial proposto é lambda/16.4, considerando o maior comprimento de onda da banda de operação, e apresenta estabilidade angular até 50 graus Celsius. Ademais, o uso do absorvedor proposto para redução da seção transversal de radar em antenas de microfita é investigado e reduções até 12.8 dB são obtidas, e uma parede absorvedora é apresentada para diminuição do acoplamento mútuo em conjuntos de antenas.

[en] This work presents the design, characterization, and measurement of an ultrathin and ultrawideband metamaterial absorber based on periodicallyarranged metallic square spiral and its equivalent circuit is proposed to provide a theoretical insight. The parameters of the equivalent circuit are extracted using an algorithm based on the least-square method and using a straightforward approach, which can be applied to broadband absorbers in general. The mechanism of absorption of the proposed structure is discussed and detailed. One of the simulated results showed an absorptivity of more than 90 percent from 11.4 to 20.0 GHz, covering the Ku band for TM as well as TE polarization, and this broadband feature is confirmed by the experimental measurement. Furthermore, the proposed metamaterial absorber is lambda/16.4 thick at the lowest frequency of absorption and presents angle stability up to 50 Celsius degrees. In addition, the usage of the proposed absorber to the radar crosssection reduction in microstrip antennas is investigated and reductions up to 12.8 dB are achieved, and an absorber wall is presented to decrease the mutual coupling in antenna arrays.

EMANOEL PAIVA DE OLIVEIRA COSTA

MARBEY MANHAES MOSSO

EMANOEL PAIVA DE OLIVEIRA COSTA

JORGE ANGELO MITRIONE SOUZA

MAURICIO WEBER BENJO DA SILVA

2019-12-13

2019-08-09

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=46363@1

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.46363