Numa fase inicial do projecto procedemos a uma pesquisa bibliográfica sobre os diversos assuntos que seriam discutidos e analisados com especial incidência sobre as lentes dieléctricas, tema que teve uma atenção reforçada nesta fase do trabalho. Foi feita uma pesquisa no campo das várias hipóteses de alimentação e configuração da antena, tendo sempre em linha de conta a interacção lente/alimentação e as restrições que daí advêm.
O passo seguinte foi a familiarização com o conjunto de programas que serão utilizados ao longo do trabalho, Anexo G. A atenção repartiu-se entre a exploração do pacote que permite analisar e configurar as lentes dieléctricas [P1] associado aos programas para cálculo do campo electromagnético [P6], das correntes eléctricas e magnéticas na superfície das lentes [P7] e da superfície de onda de fase constante [P4] e, também, o programa para manipulação de estruturas electromagnéticas [P3], como meio de simulação das diversas configurações de antenas.
Após a familiarização com os programas em causa e um exaustivo conjunto de testes e simulações no campo das lentes dieléctricas, foram analisadas algumas estruturas para possível alimentação da lente, nomeadamente, antenas independentes na frequência, tais como espirais (de diversos tipos) e antenas log-periódicas, estas últimas ainda estão numa fase de desenvolvimento.
Desta forma, o trabalho realizado até à data está de acordo com o previamente estabelecido, na reunião inicial, tal como ilustrado na Tabela 6.1.
Tabela 6.1 – Planeamento inicial. Azul – tarefas agendadas. Vermelho – tarefas cumpridas
Tarefas S O N D J F M A M J J A
1. Revisão da Literatura
2. Familiarização com WIPL-D
3. Familiarização com software Lens2.5D
4. Escolha de configs de alimentadores primár.
5. Optimização de fonte primaria
6. Optimização da transmissão através da lente 7. Construção de protótipos e ensaio
8. Relatórios
O projecto foi alvo de uma reunião semanal onde se:
• Debatiam os trabalhos propostos na semana anterior; • Recebiam informações acerca de diversa bibliografia; • Esclareciam diversas questões relacionadas com o trabalho; • Agendavam tarefas para a semana seguinte – próximas acções;
24/09/02
Reunião de arranque. Introdução ao problema das lentes. Indicações sobre bibliografia a consultar.
Próximas acções: Ler bibliografia fornecida. Iniciar a pesquisa bibliográfica. Familiarizar com WIPL-D
04/10/02
Conversa geral sobre WIPL-D, GRAF_VB e SHADE. Elaboração do plano de trabalhos. Próximas acções: Continuar a pesquisa bibliográfica. Testar no WIPL-D o funcionamento de um dipolo convencional, e um dipolo com braços cónicos. Fazer estudo de frequência.
18/10/02
Esclarecimento de duvidas sobre WIPL-D. Apresentação do programa Lens 2.5D.
Próximas acções: Continuar a pesquisa bibliográfica. Testar no WIPL-D o funcionamento de um dipolo carregado. Iniciar teste de Lens 2.5D.
25/10/02
Apresentação do ambiente de trabalho LensCalc. A demonstração não correu bem em virtude de avaria. Foi dada documentação sobre o LensCalc, KH3D, e LENS3D.
Próximas acções: Testar ambiente LensCalc. Continuar teste de Lens 2.5D.
08/11/02
Dúvidas sobre LensCalc. Discussão sobre uso do Lenscalc para projecto das lentes focadas. Próximas acções: Projectar uma lente focada e testá-la com o Lens 2.5D. Testar a
evolução do DR de uma lente Sec2 com o ângulo θ.
14/11/02
Discussão sobre resultados dos testes do Lens2.5D. Dúvidas sobre cálculo da lente focada. Próximas acções: Continuar o cálculo da lente elíptica, e o teste do Lens 2.5D em função da frequência e do ângulo θ.
25/11/02
Discussão sobre resultados dos testes do Lens2.5D. Identificação e resolução do problema que surgiu com o cálculo do campo sobre a "lente focada" usando o AbCampo3D.exe.
Próximas acções: Aumentar o número de pontos no cálculo das lentes csc2. Experimentar usar o ficheiro externo para definição do campo da fonte. Obter DR da lente focada (inverter o perfil).
29/11/02
Análise dos resultados obtidos com variação de frequência, θmax, em lentes sec2. Análise de resultados da lente focada.
Próximas acções: Lentes focadas: calcular uma lente com especificação de amplitude do tipo Gaussiano, e comparar com o resultado obtido a partir da especificação da fase. Lentes csc2: experimentar usar o ficheiro externo para definição do campo da fonte. Estudar a influência do valor de ρ. Repetir o estudo de frequência das lentes csc2
06/12/02
Análise dos resultados obtidos para lente focada, dimensionada com base na amplitude. Dúvidas sobre utilização do ficheiro externo para definir a excitação. Calcular a superfície de fase constante, usando o Ray_trace.
Próximas acções: Continuação de estudo de lentes focadas: calcular uma lente com especificação de amplitude do tipo Gaussiano, e comparar com o resultado obtido a partir da especificação da fase. Lentes csc2: experimentar usar o ficheiro externo para definição do campo da fonte. Estudar a influência do valor de ρ. Repetir o estudo de frequência das lentes csc2, mas mantendo o perfil constante.
13/12/02
Análise dos resultados obtidos para lente focada, dimensionada com base na amplitude. Análise da superfície de fase constante, usando o Ray_trace. Justificação da "falta" da componente "E_phi".
Próximas acções: Continuação de estudo de lentes focadas: obter DR da lente dimensionada com base na fase, e comparar com o resultado obtido a partir da especificação de amplitude. No caso de especificação da amplitude, explorar até onde se pode reduzir a largura de feixe da Gaussiana. Começar a dar uma vista de olhos ao WIPL, para fazer espirais planas.
20/12/02
Análise dos novos resultados obtidos para lente focada, dimensionada com base na fase. Análise da superfície de fase constante, usando o Ray_trace. Análise dos resultados de uma espiral de fios calculada pelo WIPL.
Próximas acções: Correcção da alimentação da espiral no modelo do WIPL. Analisar espiral de dois braços, alimentados por um gerador intercalado entre os dois braços. Continuação do estudo de lentes focadas: usar o DR obtido para a lente focada "pela fase", como "target" para calcular lente "pela amplitude".
03/01/03
Análise de resultados da espiral de dois braços, alimentados por um gerador intercalado entre os dois braços. Análise de resultados de lentes focadas: usando o DR obtido para a lente focada "pela fase", como "target" para calcular lente "pela amplitude".
Próximas acções: Estudo de frequência das espirais. Verificar se os DR das lentes baseadas em espec. de amplitude convergem para os diagramas com espec. de fase por aumento da dimensão da lente.
10/01/03
Análise dos resultados relativos ao aumento da dimensão da lente. Resultados do ajuste da Gaussiana.
Próximas acções: Continuar a testar espirais, estudando a dependência com os vários parâmetros.
24/01/03
Análise de resultados de espirais impressas, sem substrato, e uma delas com plano de terra. Introdução ao projecto da ESA.
31/01/03
Resolução de dúvida sobre a alimentação de espirais no WIPL. Análise de algumas referências novas. Espreitar os dieléctricos na página da Emerson & Cumming.
Próximas acções: Refazer a simulação da espiral no WIPL.
07/02/03
Análise dos resultados das espirais e log-periódicas.
Próximas acções: Refazer a simulação da log-periódica no WIPL.
O objectivo seguinte será encontrar a melhor forma de alimentar a antena bem como definir uma estrutura para a própria antena. Neste momento surgem algumas hipóteses que estão já a ser testadas. Devido aos elevados requisitos em termos de largura de banda, a antena terá que ser independente na frequência, e uma antena em espiral ou uma antena log-periódica são fortes candidatas à versão final. Quanto à alimentação, vão ser analisadas hipóteses relacionadas com fendas. A excitação da fenda pode vir a ser feita por cabo coaxial, cavidade ressonante ou cortando-a convenientemente na parede de um guia de ondas [15]. A partir do momento em que a estrutura esteja definida será então feita uma optimização tanto da alimentação como da lente, de forma a obtermos as características mais próximas das exigidas que forem possíveis. O passo final será a construção de um protótipo e a realização de simulações e testes de modo a possibilitar a correcção de alguns parâmetros para uma versão final.