Projeto e análise de antena patch microstrip acoplada por abertura para aplicações de radar

A Antena Patch Microstrip Acoplada por Abertura (AC-MPA) é projetada para radares de Vigilância Aérea de longo alcance (≈400 km). O design de antenas patch com alimentação acoplada por abertura é crucial e projetado para frequências de 1 GHz a 2 GHz (banda D). O design proposto para a alimentação acoplada por abertura apresenta comportamento de banda larga, melhor perda de retorno, ganho, Relação de Onda Estacionária de Tensão (VSWR), menor compatibilidade e é menor em tamanho aplicando alimentação por abertura. A análise teórica é feita manualmente e projetada usando o Sistema de Design Avançado (ADS). Na técnica de alimentação acoplada por abertura, o sinal de entrada é acoplado ao patch radiante através da abertura (slot) que aparece no plano de terra da linha de alimentação e com sua estrutura de alimentação do elemento de patch radiante, é diferente de outras antenas patch microstrip. Neste trabalho, o design e a implementação da antena patch acoplada por abertura são analisados em termos de perda de retorno, ganho, eficiência, diretividade e parâmetros de potência e comparados com a alimentação por linha inset. O design proposto dá um ganho de 5 dB, uma diretividade de 4,5 dB, eficiência de 30%, largura de banda de impedância acima de 15% maior que a linha de alimentação inset com 1,5 GHz como frequência central. A perda de retorno máxima de -40dB é alcançada em comparação a -19dB com a alimentação por abertura em comparação com a antena patch microstrip com alimentação inset com correspondência de impedância adequada. A principal vantagem dessa antena em relação à antena patch de camada única é a largura de banda aumentada e essa antena também atuará como de banda dupla com variação na folga de ar (1 mm - 5 mm) entre a antena patch única e a acoplada por abertura.