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| B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica | ||
| OTIMIZAÇÃO DE ABSORVEDORES MULTICAMADAS DE MICROONDAS PARA UMA BANDA LARGA E PARA QUALQUER ÂNGULO DE INCIDÊNCIA E POLARIZAÇÃO ARBITRÁRIA UTILIZANDO ALGORITMO GENÉTICO MODIFICADO | ||
| Jorge Andrey da Silva Macêdo 1 (jasmgef@yahoo.com.br), Marco José de Sousa 1 e Victor Dmitriev 1 | ||
| (1. Depto. de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Pará - UFPA) | ||
| INTRODUÇÃO:
Absorvedores de microondas são elementos importantes de muitos sistemas eletrônicos militares e civis. Usualmente estas estruturas devem apresentar mínima reflexão para uma dada banda de freqüência e ângulos de incidências e uma polarização específica. Em determinadas aplicações há restrições a respeito do peso e da espessura destas coberturas anti-refletoras. Absorvedores constituídos de uma única camada são úteis a uma faixa estreita de freqüência, já absorvedores multicamadas proporcionam uma banda larga de freqüência. Nestes últimos vários parâmetros do absorvedor podem ser variados com intuito de otimizar suas características. A otimização pode ser alcançada por diferentes métodos, este trabalho utiliza-se do algoritmo genético como método de otimização, pois este é baseado na evolução natural e tem convergência global. O tempo de processamento computacional envolvido na técnica de otimização é dependente do número de parâmetros variáveis (parâmetros eletromagnéticos dependentes da freqüência, o número de camadas), da banda de freqüência e da faixa de ângulo de incidência e, das polarizações que estão sendo consideradas. Neste trabalho utilizou-se uma técnica de aceleração do tempo de processamento do algoritmo genético. Este trabalho objetiva sintetizar absorvedores multicamadas para uma dada faixa de freqüência e ângulo de incidência obliqua e para ambas as polarizações TE e TM da onda incidente. |
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| METODOLOGIA:
O trabalho foi realizado no Laboratório de Eletromagnetismo Aplicado (LEA) do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade Federal do Pará (DEEC), em parceria com o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e é a continuidade do projeto de obter novos absorvedores de microondas. Nesta fase foi realizado um estudo sobre as técnicas de otimização, utilizando algoritmo genético modificado, na síntese de materiais absorvedores, no qual participaram o Professor Doutor Victor Dmitriev, o aluno de doutorado Marco José de Sousa e o aluno do oitavo semestre de graduação em Engenharia Elétrica Jorge Andrey da Silva Macêdo, todos do DEEC. O trabalho foi dividido em 4 etapas distintas, sendo elas as seguintes: 1) obtenção das propriedades eletromagnéticas de materiais não fictícios existentes na literatura 2) estudos de técnica de otimização utilizando algoritmo genético modificado para arranjos desses materiais absorvedores 3) ajustes dos parâmetros essenciais do algoritmo genético como: função saúde, probabilidade de mutação e cruzamento e outros 4) análise dos resultados obtidos para duas polarizações específicas e uma dada faixa de freqüência e ângulo de incidência. |
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| RESULTADOS:
Primeiramente é mostrado a eficiência do algoritmo genético modificado (AGM), comparando-o com um algoritmo genético convencional (AGC), onde foi conseguido um absorvedor através de AGM com comportamento semelhante ao obtido com o AGC, porém com uma espessura inferior e com um tempo de processamento de 41 vezes menor do que o AGC. São mostradas curvas de refletividade paras as faixas de freqüência de 2,2 – 8,2 GHz, 2,2 – 4,0 GHz e 4,0 – 8,2GHz, onde para todas as faixas de freqüência a refletividade máxima ficou em, aproximadamente, -15 dB para a faixa de ângulo de incidência de 0° - 45° e para as polarizações TE e TM da onda incidente. É importante ressaltar que a espessura máxima do absorvedor multicamada ficou inferior a 5,6 mm e que foram utilizados materiais, de cada camada, não fictícios. |
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| CONCLUSÕES:
Neste trabalho é apresentada uma nova técnica baseada em algoritmo genético para síntese de absorvedores multicamadas banda larga em microondas para polarização TE e TM da onda incidente simultaneamente e para uma dada faixa de freqüência e ângulo de incidência. Vale ressaltar que a estratégia de otimização pode ser facilmente mudada dependendo da aplicação do absorvedor. Esta técnica permite acelerar o tempo de processamento do algoritmo genético em 40 vezes, mantendo bons resultados. |
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| Instituição de fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | ||
| Trabalho de Iniciação Científica | ||
| Palavras-chave: Absorvedores Multicamadas; Algoritmo Genético; Radiação Eletromagnética. | ||
| Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005 |