Estudo das propriedades eletromagnéticas de materiais vítreos para desenvolvimento de superfície seletiva em frequência com substrato de vidro para aplicação em comunicação indoor

Abstract

Superfícies Seletivas em Frequência (FSS) vem sendo utilizadas nas mais diversas aplicações, atuando como filtros espaciais para ondas eletromagnéticas. Tais estruturas podem ser empregadas na melhoria do conforto térmico em ambientes, por meio do bloqueio na troca de calor entre ambientes externos e internos. Também podem ser aplicadas na melhoria da segurança e qualidade de sinal em redes de comunicação sem fio, em ambientes indoors. Logo, houve um aumento nos estudos e desenvolvimento de FSS aplicadas em superfícies de vidro, para o desenvolvimento de janelas capazes de realizar a filtragem de sinais. Assim, este trabalho tem o objetivo de realizar o estudo e o desenvolvimento de uma FSS com substrato de vidro, que realize o bloqueio de sinais na frequência de 2,4 GHz, seguindo os padrões IEEE 802.11b/g, para aplicação em ambientes de comunicação indoor. Para projetar a estrutura com desempenho satisfatório, foi realizado um estudo de alguns parâmetros eletromagnéticos do substrato de vidro e o efeito do tratamento térmico nos mesmos. Foram construídas duas FSS, uma com substrato de vidro comum e outra com substrato tratado termicamente. O elemento escolhido foi à espira quadrada simples, sendo a mesma projetada por meio do Modelo de Circuito Equivalente (MCE), modelada e simulada usando-se o Ansoft software High Frequency Structure Simulator (HFSS®). As estruturas foram medidas por meio do método de transmissão e reflexão no espaço livre. As FSS apresentaram desempenho satisfatório, atuando como filtro rejeita-faixa no intervalo especificado para a maioria dos ângulos de incidência, sendo observada uma melhora da estabilidade angular da FSS após o tratamento térmico do substrato, com exceção para o ângulo de 10° na polarização vertical. A estrutura proposta apresenta potencial para aplicação na melhoria da qualidade do sinal e segurança dos usuários de redes WLAN