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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação
Title: Obtenção do diagrama de radiação de antenas utilizando o método FDTD bidimensional
metadata.dc.creator: MORAES, Hugo Riviere Silva
metadata.dc.contributor.advisor1: BARROS, Fabrício José Brito
metadata.dc.contributor.advisor-co1: ALCÂNTARA NETO, Miércio Cardoso
Issue Date: 3-Jul-2015
Citation: MORAES, Hugo Riviere Silva. Obtenção do diagrama de radiação de antenas utilizando o método FDTD bidimensional. Orientador: Fabrício José Brito Barros. 2015. 64 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) – Campus Universitário de Tucuruí, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2015. Disponível em: http://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/647. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho consiste em realizar o estudo do método de análise numérica denominado de Método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo (Difference-Finite Time-Domain Method) para solucionar problemas em eletromagnetismo aplicado. O estudo realizado visa compreender o método FDTD para aplicá-lo no cálculo da distribuição de campos eletromagnéticos em coordenadas retangulares, a fim de analisar as características de irradiação de antenas. O método foi aplicado utilizando a condição de contorno UPML, Camada Perfeitamente Casada Anisotrópica Uniaxial (Uniaxial perfectly matched layer), que foi utilizada para simular a irradiação dos campos em um ambiente de espaço livre. As antenas utilizadas para estudo e análise foram do tipo corneta. Portanto, foram desenvolvidos algoritmos em linguagem FORTRAN para calcular os valores dos campos eletromagnéticos e posterior simulação dos mesmos para observar os resultados graficamente. Tais algoritmos foram otimizados para que o usuário manipule os comprimentos e ângulo de abertura da antena, possibilitando observar a mudança de comportamento das características de irradiação dos campos através das mesmas. Foram analisados critérios de estabilidade nos algoritmos para que os resultados atendessem ao que foi proposto. As ferramentas utilizadas foram o ambiente de desenvolvimento de programas MICROSOFT DEVELOPER STUDIO e o software comercial MATLAB. Os resultados possibilitaram, através das animações, a visão da irradiação dos campos eletromagnéticos, dando maior noção de como funciona uma estrutura eletromagnética complexa (antena), e também obter os diagramas de radiação das antenas analisadas através da aplicação do princípio de Huygens.
Abstract: This paper consists of to study the numerical analysis method called the Finite Difference Time Domain method (Finite Difference-Time-Domain Method, in English) to troubleshoot applied electromagnetism. The study aims to understand the FDTD method to apply it in calculating the distribution of electromagnetic field in rectangular coordinates in order to analyze the antenna radiation characteristics. The method was applied using the UPML boundary condition, Perfectly Matched Layer Anisotropic Uniaxial, which was used to simulate the irradiation fields in a space environment. The antennas used for study and analysis were sectoral horn plane-E and plane-H. Therefore, algorithms have been developed in FORTRAN language to calculate the values of the electromagnetic field simulation and back thereof to observe the results graphically. Such algorithms have been optimized for the user to manipulate the length and antenna aperture angle, making it possible to observe the change in behavior of the radiation characteristics. Stability criteria were analyzed algorithms for the attending results to what was proposed. The tools used were the program development environment MICROSOFT DEVELOPER STUDIO and commercial software MATLAB. The results allowed a view of the irradiation of electromagnetic fields, with greater sense of operating a complex electromagnetic structure, and also to obtain radiation diagrams of the antennas analyzed through the application of Huygens' principle.
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::TEORIA ELETROMAGNETICA, MICROONDAS, PROPAGACAO DE ONDAS, ANTENAS
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO
Keywords: Antenas
Ondas eletromagnéticas
Análise numérica computacional
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:Faculdade de Engenharia Elétrica - FEE/CAMTUC

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