Projeto e síntese de arranjo de antenas baseado em modelo de regressão para aplicações no sistema 5g da região Amazônica

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dc.contributor.advisor-co1SANTOS, Danila Araújo
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8717691849855716
dc.contributor.advisor-co1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-7044-1800
dc.contributor.advisor1ALCÂNTARA NETO, Miércio Cardoso de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0549389076806391
dc.contributor.advisor1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-8551-2261
dc.creatorCHAVES, Thiago das Neves
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6447249654502426
dc.creator.ORCIDhttps://orcid.org/0009-0001-5909-9901
dc.date.accessioned2025-12-05T19:15:15Z
dc.date.available2025-12-05T19:15:15Z
dc.date.issued2025-07-08
dc.description.abstractIn this work, we developed the design and experimental validation of a linear array composed of six λ/4 monopole antennas designed to operate at 3.5 GHz, the frequency band allocated for f ifth-generation (5G) wireless communication technology. The choice of monopole antennas is justified by their widespread use in radio base stations and their manufacturing simplicity. Given the inherent complexity of the nonlinear relationship between the geometric parameters and the electromagnetic response of the structure, we developed a regression model based on the K-Nearest Neighbors (KNN) algorithm, whose simplicity and low computational cost proved advantageous compared to other regression methods. The proposed model maps the resonant frequency (input variable) to the conductor radius and a height correction factor (output variables). The dataset used for training the KNN model was generated from the electromagnetic responses of the array, computed using the Finite Integration Technique (FIT). The algorithm was implemented in Python (v3.13) using the Scikit-Learn library. Based on the results, prototypes of the designed array were fabricated for experimental validation of the numerical findings, confirming a reflection coefficient (S11) below-10 dB at 3.5 GHz and a suitable far-field radiation pattern.
dc.description.resumoNeste trabalho foram desenvolvidos o projeto e a validação experimental de um arranjo linear composto por seis antenas monopolo de λ/4 para operar na frequência de 3,5 GHz, faixa atribuída à tecnologia de comunicação sem fio de quinta geração. A escolha por antenas monopolo justifica-se por sua ampla utilização em estações rádio-base e pela simplicidade de fabricação. Considerando a complexidade inerente à relação não linear entre os parâmetros geométricos e a resposta eletromagnética da estrutura, desenvolveu-se um modelo de regressão baseado no algoritmo dos K vizinhos mais próximos (K nearest neighbors- KNN), cuja simplicidade e baixo custo computacional demonstraram-se vantajosos frente a outros métodos de regressão. Omodelo proposto realiza o mapeamento da frequência de ressonância (variável de entrada) para o raio do condutor e um fator de correção da altura (variáveis de saída). O conjunto de dados utilizado das respostas eletromagnética do arranjo para o treinamento do modelo KNN foi calculado por meio da técnica de Integrações Finitas, e o algoritmo implementado em Python (v3.13), utilizando a biblioteca Scikit-Learn. A partir dos resultados, foram fabricados protótipos do arranjo projetado para validação experimental dos obtidos numericamente, confirmando um coeficiente de reflexão S11 inferior a-10 dB em 3,5 GHz e um padrão de radiação adequado no campo distante.
dc.identifier.citationCHAVES, Thiago das Neves. Projeto e síntese de arranjo de antenas baseado em modelo de regressão para aplicações no sistema 5g da região Amazônica. Orientador: Miércio Cardoso de Alcântara Neto. 2025. 47f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica e Biomédica) – Faculdade de Engenharia Elétrica e Biomédica, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2025. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/8950. Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://bdm.ufpa.br/handle/prefix/8950
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.source.uriDisponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
dc.subjectArranjo de antenas
dc.subject5G
dc.subjectK vizinhos mais próximos
dc.subjectAnálise numérica
dc.subjectprototipagem
dc.subjectEletromagnetismo aplicado
dc.subjectAntenna array
dc.subjectK-Nearest neighbor
dc.subjectNumerical analysis
dc.subjectPrototyping
dc.subjectApplied electromagnetics
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.titleProjeto e síntese de arranjo de antenas baseado em modelo de regressão para aplicações no sistema 5g da região Amazônica
dc.typeTrabalho de Curso - Graduação - Monografiapt_BR

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