Desenvolvimento de uma Antena MuPaR Reconfiguravel para Sistemas B5G

Miguel C Twardowski, Arismar Cerqueira Sodré Junior, Igor da Costa

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571157360

Evento: XLIII Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais (SBrT2025)

Keywords:

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma antena ESPAR (Electronically Steerable Parasitic Array Radi- ator) em configurac¸ ˜ ao de matriz 1:4, simulada para operar na frequˆ encia de 3,5GHz. A estrutura foi implementada utilizando o substrato Rogers 3003 com espessura de 0,51mm, escolhido por sua baixa constante diel´ etrica e perdas reduzidas. A antena foi simulada no software Ansys High Frequency Structure Simulator (HFSS), com foco na otimizac¸ ˜ ao do coeficiente de reflex˜ ao (S11) e da diretividade, considerando as propriedades eletromagn´ eticas do substrato e a geometria dos elementos parasitas. A capacidade de varredura de feixe foi viabilizada pelo uso do m´ odulo MuPaR (M´ odulo Reconfigur´ avel de Unidade Parasit´ aria), que permite a reconfigurac¸ ˜ ao dinˆ amica dos estados da antena. A antena foi simulada experimentalmente, apresentando excelente con- cordˆ ancia com os resultados simulados. Os coeficientes de reflex˜ ao (S11) permaneceram abaixo de -35dB em todos os estados, com largura de banda de at´ e 277MHz e ganho variando de 8,7dBi a 11dBi, dependendo da configurac¸ ˜ ao parasit´ aria ativada. Essa variac¸ ˜ ao de ganho, aliada ao beamforming reconfigur´ avel, permite o controle dinˆ amico da direc¸ ˜ ao de radiac¸ ˜ ao, aumentando a eficiˆ encia espectral e reduzindo o consumo de energia. Essas caracter´ ısticas tornam a antena proposta uma soluc¸ ˜ ao promissora para sistemas de comunicac¸ ˜ ao de pr´ oxima gerac¸ ˜ ao (5G e 6G), dispositivos IoT, cidades inteligentes e ve´ ıculos autˆ onomo

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