Concluindo-se esta dissertação, pode-se dizer que os objetivos iniciais da pesquisa foram atingidos, tendo sido propostas cinco topologias originais de filtros rejeita-faixa usando estruturas EBG, sendo quatro filtros com característica de banda ultra-larga de rejeição e um filtro com dupla-banda de rejeição.
O estudo realizado da literatura internacional permitiu identificar uma ampla gama de possibilidades de projeto de filtros rejeita faixa usando estruturas EBG. Simulações realizadas de um filtro em microlinha de transmissão com uma estrutura EBG corroída no plano de terra permitiram investigar a influência dos diversos parâmetros geométricos da estrutura EBG no desempenho do filtro, solidificando conhecimentos para o projeto desse tipo de filtro.
A partir desse estudo optou-se por seguir dois caminhos distintos para a proposição de filtros rejeita faixa com topologias originais. O primeiro caminho consistiu em reunir os conceitos estudados e propor uma nova topologia de filtro usando estruturas EBG, visando a obtenção de uma banda de rejeição ultra-larga. Esse procedimento de projeto depende do conhecimento e a criatividade do projetista, e foi aplicado ao projeto de uma topologia de filtro rejeita faixa com banda larga de rejeição, que associa duas estruturas EBG simultâneas aplicadas a uma microlinha de transmissão. Na metodologia de projeto proposta, uma das estruturas EBG é corroída no plano de terra e a segunda estrutura EBG é obtida pela variação periódica da largura da fita condutora da microlinha de transmissão. A metodologia de projeto utilizada associou equações teóricas baseadas na Lei de Bragg, e simulações computacionais EM-3D. Esse filtro foi projetado e construído em substrato de Alumina, tendo apresentado uma banda de rejeição de 6 GHz a 17 GHz, com magnitude de rejeição maior que 34 dB. Esse filtro apresentou excelente concordância entre resultados experimentais e simulados, comprovando com boa acurácia a eficiência do filtro e a validação da metodologia proposta. O desempenho do filtro proposto destaca-se dos publicados na literatura, tendo gerado um artigo submetido à publicação em periódico internacional apresentado no APÊNDICE H.
O segundo procedimento adotado foi o desenvolvimento de um método de síntese automática que permitisse propor filtros planares usando novas estruturas EBG corroídas no plano de terra, com características pré-especificadas, como banda de rejeição ultra-larga ou de dupla- banda de rejeição. Neste caso a síntese automática do filtro é realizada através de procedimentos de otimização computacional que visam minimizar uma Função Objetivo que descreve a resposta em frequência desejada para o filtro. Esse procedimento de projeto apresenta grande potencial e versatilidade na geração de estruturas EBG com topologias originais, não intuitivas. Para esse fim foram desenvolvidas rotinas computacionais em MATLAB e em Macro do simulador EM-3D Microwave Suite do CST. Essas rotinas proporcionam uma iteração entre um programa de cálculos numéricos de campos eletromagnéticos e um programa de otimização de funções matemáticas sem solução analítica por algoritmos genéticos, como é o caso da otimização da célula unitária de estruturas EBG na metodologia proposta.
A metodologia de síntese de filtros rejeita-faixa usando estruturas EBG corroídas no plano de terra foi empregada em duas aplicações distintas de filtros, que geraram quatro topologias originais de estruturas EBG. A primeira aplicação consistiu no projeto de três filtros de banda ultra-larga através da otimização da geometria das células unitárias de duas estruturas EBG simultâneas, corroídas no plano de terra de uma microlinha de transmissão. Esses filtros foram projetados para rejeitar a banda de 9 GHz a 20 GHz, tendo sido construídos em substrato de Alumina. Os resultados experimentais desses filtros apresentaram bandas de rejeição ultra-largas, tendo-se obtido magnitude de rejeição de -10 dB em uma banda ultra- larga de até 7,7 GHz a 20 GHz. Os três filtros apresentaram magnitude de rejeição elevada ao longo da banda de rejeição, exceto por uma faixa de frequência de poucas centenas de MHz em que essa rejeição ficou entre 8 e 10 dB. Esses filtros demonstraram experimentalmente comportarem-se como filtros passa-baixa com perda de inserção menor que 1 dB até frequências da ordem de 6 GHz.
A segunda aplicação consistiu na obtenção de um filtro rejeita faixa de dupla-banda de rejeição através da otimização da geometria da célula unitária de uma estrutura EBG corroída no plano de terra. Projetou-se um filtro visando uma primeira banda de rejeição centrada em 3,5 GHz e uma segunda banda de rejeição centrada em 7,5 GHz. O filtro projetado foi construído em substrato flexível, tendo apresentado em seu desempenho experimental três bandas de rejeição centradas em 3,3 GHz, 5,8 GHz e 7,8 GHz, com magnitudes máximas de
rejeição de 18,7 dB, 13 dB e 53,5 dB, respectivamente, Através de inspeção visual em microscópio verificou-se que a fabricação desse filtro foi prejudicada por uma corrosão excessiva do cobre no plano de terra, em torno de 10 % das dimensões mínimas da estruturas EBG. Mesmo assim, o desempenho do filtro permitiu confirmar a eficiência do procedimento de síntese computacional proposto em gerar novas topologias de filtro com dupla-banda de rejeição.
Em suma, ambas as metodologias de projeto de filtros planares de micro-ondas usando estruturas EBG – a metodologia de projeto de filtro de banda ultra-larga e a metodologia empregando síntese computacional automatizada, apresentadas respectivamente nos capítulos 4 e 5, foram aplicadas com sucesso ao projeto de novos filtros, demonstrando seu potencial em gerar topologias originais. Os resultados experimentais dos filtros projetados demonstraram experimentalmente a eficácia, flexibilidade e potencial das metodologias propostas na geração de novos filtros com a finalidade de atender especificações de banda de rejeição ultra-larga ou de dupla-banda de rejeição.