Projeto de antenas utilizando sensitividade calculada pela transformada da incerteza

Abstract

Esse trabalho analisa a sensitividade estatística como uma ferramenta de projeto para a antena Yagi Uda usando o software HFSS (High Frequency Structure Simulator) e a Transformada da Incerteza, Unscented Transform (UT). O estudo se baseia na análise da correlação, covariância e análise de regressão linear simples entre os parâmetros das variáveis de entrada e saída envolvidas no processo. Para tal foi montado um cenário usando uma antena Yagi com quatro elementos, a partir do qual os testes foram desenvolvidos. O alimentador da antena Yagi foi cortado para meio comprimento de onda. Os dados foram obtidos por meio de simulação usando o software HFSS. Após aplicar a UT nos dados do problema, fez-se um estudo da correlação entre as variáveis envolvidas no processo, sendo elas as distâncias entre os elementos, e o impacto disso nos parâmetros de saída, VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) e Ganho Total. A busca era por combinações com melhor desempenho e que tornasse a antena mais robusta, menos suscetível a pequenas variações da entrada. O objetivo era desenvolver um método matemático/estatístico para a otimização da antena. A posição inicial dos elementos da antena foi determinada por uma distribuição uniforme de probabilidade normalizada e adaptada aos intervalos considerados. Foram realizados testes de ganho e VSWR em diversas situações diferentes. As novidades nesse trabalho estão na aplicação da Transformada da Incerteza para determinar a posição inicial dos elementos da antena e para a obtenção das métricas, e também na aplicação do método de regressão linear simples para otimização do projeto. Com o estudo da correlação entre as variáveis é possível identificar as combinações que dão os melhores resultados, permitindo fixar algumas variáveis e calcular a posição exata da outra, produzindo os resultados esperados.