Estudo de antena refletora para sistemas de comunicação na banda Ka

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2019.O objetivo desse trabalho é desenvolver um estudo a respeito de uma antena refletora offset que opere na banda Ka. Para esse fim, é verificado a influência da variação dos parâmetros geométricos e da posição da antena, com o intuito de encontrar o melhor desempenho para a operação em banda larga, ao mesmo tempo que respeite os requisitos técnicos das normas vigentes. Dessa forma, é apresentado o funcionamento do sistema de transmissão e recepção de VSATs (Very Small Aperture Terminal), evidenciando as características necessárias das antenas que fazem parte desse sistema. Além disso, são mostrados os requisitos exigidos pelas normas do Brasil e do mundo, possibilitando a comparação dos resultados. Com base nessas informações, é realizada a modelagem numérica de um sistema composto por um refletor, descrito através de equações paramétricas, e uma corneta corrugada em posição offset no software ANSYS HFSS. Esse software utiliza diferentes métodos numéricos, como o método dos elementos finitos (MEF) e o método dos momentos (MM), para calcular os campos eletromagnéticos e os diagramas de radiação referentes as antenas simuladas. Neste trabalho, são apresentadas as variações e influências de cada parâmetro que compõe uma antena refletora offset em relação a sua eficiência. Além disso, é analisada a colaboração de cada parâmetro no desempenho da antena, a fim de que estejam dentro das envoltórias especificadas das normas.Abstract: The objective of this work is to develop a study on an offset reflector antenna that operates on the Ka band. To this end, the influence of the variation of the geometric parameters and the position of the antenna is verified, in order to find the best performance for the broadband operation, while respecting the technical requirements of the current standards. In this way, the operation of the Very Small Aperture Terminal (VSATs) transmission system is shown, evidencing the necessary characteristics of the antennas that are part of this system. In addition, the requirements by Brazilian and world standards are shown, making it possible to compare the results. Based on this information, a numerical modeling of a reflector system, described using parametric equations, and an offset corrugated horn in the ANSYS HFSS software are performed. This software uses different numerical methods, such as the finite element method (FEM) and the momentum method (MoM), to calculate the electromagnetic fields and the radiation diagrams for the simulated antennas. In this work, the variations and influences of each parameter that compose an offset reflecting antenna in relation to its efficiency are presented. In addition, the collaboration of each parameter in the performance of the antenna is analyzed so that they are within the specified envelope of the standards