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Título: Projeto e construção de filtro passa–baixa do tipo "waffle iron" aplicado à faixa de 8,2 GHz a 12,4 GHz
Autor(es): Castro, Davi Assunção Salvador Nery de
Silva, Felipe Eduardo Lima Ribeiro
Orientador(es): Alves, Plínio Ricardo Ganime
Assunto: Ondas eletromagnéticas
Filtros elétricos
Data de apresentação: 6-Jul-2007
Data de publicação: 18-Fev-2010
Referência: CASTRO, Davi Assunção Salvador Nery de; SILVA, Felipe Eduardo Lima Ribeiro. Projeto e construção de filtro passa–baixa do tipo "waffle iron" aplicado à faixa de 8,2 GHz a 12,4 GHz. 2007. 75 f. Monografia (Bacharelado em Engenharia Elétrica)-Universidade de Brasília, Brasília, 2007.
Resumo: A utilização de filtros em sistemas de comunicações é de extrema importância, dada a necessidade de selecionar uma banda de freqüência de operação, eliminando-se harmônicos e outros espúrios indesejados. A presença destes componentes é verificada nos experimentos realizados no Laboratório de Antenas e de Eletromagnetismo do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade de Brasília, o que não permite a obtenção precisa de resultados, uma vez que o laboratório não dispõe de filtros adequados às montagens utilizadas. Tendo em vista a necessidade de implementação de filtros, capazes de proporcionar melhores resultados experimentais, este trabalho teve como objetivo o projeto e a construção de um filtro do tipo Waffle-Iron aplicado a freqüências entre 8,2 GHz e 12,4 GHz. O filtro passa-baixa tipo Waffle-Iron tem a função de eliminar harmônicos. Isso é possível projetando sua banda de rejeição para ter no mínimo duas vezes a largura da sua banda de passagem. Este filtro é composto de uma estrutura periódica formada por ilhas de metal construídas com cortes longitudinais e transversais em um bloco de alumínio. As ilhas de metal são seguidas de transformadores de degraus que permitem o casamento de impedância com o guia de onda no qual o filtro será inserido. O projeto do filtro foi realizado adotando o método do parâmetro imagem, e a base do seu desenvolvimento foi o filtro produzido por Cohn, em 1962. Seu projeto apresentou desvantagens devido à limitação no manuseio de potência e também pela detecção de muitos espúrios na banda de passagem e na banda de rejeição. Projetos posteriores não eliminaram os problemas citados. Cabe aqui afirmar que estes efeitos de espúrios também foram detectados no projeto em questão. O filtro foi construído em uma fresadora, onde se obteve as ilhas de metal e os transformadores de degraus. As dimensões foram checadas em um projetor de perfil onde se concluiu que a usinagem não atingiu o grau de precisão desejado. O filtro foi então encaminhado ao Laboratório de Antenas e Eletromagnetismo do Departamento de Engenharia Elétrica da UnB, para a realização de testes, afim de verificar a sua resposta em freqüência. Os testes indicaram que os harmônicos foram eliminados e que o filtro produziu uma atenuação considerável na banda de rejeição e uma banda de passagem bem pouco atenuada, embora alguns espúrios tenham sido observados, conforme citado anteriormente. Os resultados obtidos em testes foram ao encontro da teoria estudada e, portanto, os objetivos do projeto foram alcançados. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT
The use of filters in communication systems is of extreme importance, due to the need of choosing a specific frequency band of operation, eliminating harmonics and spurious. These components are verified in the tests done at the Laboratory of Anntenas and Electromagnetism of the Department of Electric Engineering at the University of Brasilia, once the laboratory is not equipped with such filters. This work has the objective of designing and building a Waffle-Iron filter applied to the frequencies 8,2 to 12,4 GHz. The low-pass Waffle-Iron filter has the property of eliminating harmonics. This is possible designing the stop band to be at least twice the width of the pass band. This filter is made of a small periodic structure called bosses. They are formed by longitudinal and transversal cuts in an aluminum block. The bosses are followed by step transformers that match the filter to the waveguide in which it shall be inserted. The filter design was done by use of the image parameter technique, and the basis of its development was introduced by Cohn, in 1962. Its project presented disadvantages due to limited use of power handling and also of detection of spurious in the pass band and in the stop band. Later projects didn’t eliminate these problems. It can be mentioned that these spurious were also detected in this filter design. The filter was produced with a mill machine, obtaining the bosses and the step transformers. The dimensions where then verified with a projector profile to determine if the desired precision was achieved. The filter was then sent to Antenna and Electromagnetism Laboratory of the Department of Electrical Engineering at the University of Brasília for testing in order to determine is frequency response. The test results indicated that the harmonics where eliminated and that the filter had a considerable attenuation in the stop band and almost none in the pass band, although some spurious where observed, as mentioned above. The results from the tests are compatible with the theory studied, and therefore the objectives of this project where achieved.
Informações adicionais: Monografia (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2007.
Aparece na Coleção:Engenharia Elétrica



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