PT
Quis-se estudar uma técnica que contribuísse para a melhoria dos resultados de medição das
três componentes cartesianas do campo próximo.
Começou por se conceber um sistema para medição do campo próximo de qualquer objecto
que emita radiação electromagnética. Para isso, fez-se uma aplicação para controlo de um
posicionador de grande precisão e de um analisador vectorial de circuitos. Construíram-se as
sondas de campo eléctrico e campo magnético. O sistema foi testado com sucesso para
antenas, circuitos em microstrip e estruturas metamateriais.
Para algumas antenas, aplicou-se um método para recuperação das componentes cartesianas
do campo próximo. São necessárias três medições para três orientações da antena que diferem
de 120º entre si. Os valores medidos são introduzidos como argumentos de um sistema de
equações que devolve o valor complexo de cada componente cartesiana.
Como a sonda e o próprio posicionador interferem com a medida, estudou-se o impacto da
introdução de uma lente de metamaterial entre a sonda e a antena. Comprovou-se que para as
frequências de projecto a lente é capaz de transportar da sua interface de entrada para a sua
interface de saída o campo próximo radiado pela antena. Isto tem a grande vantagem de evitar
as interferências sonda-antena.
Para três medições com a lente, e usando o mesmo método que antes, voltou a calcular-se as
componentes do campo próximo, que se revelaram agora mais exactas.
Por fim, observaram-se os resultados do cálculo do campo distante, com base nestas medidas de campo próximo.
EN
The goal of this work was to study a novel technique to measure all the components of the
near-field. First of all a near-field scanner was designed. For that purpose, a very accurate
mechanical positioner and a vector network analyzer were used, controlled by C++
application. Electric and magnetic probes were fabricated and the system was successfully
tested for antennas, microstrip circuits and special metamaterial structures.
The proposed method was validated in different scenarios. Three measurements are required
for three antenna orientations that differ by 120º. The measured values are the input for an
equations system that returns a complex value for each Cartesian component.
As the probe and the positioner itself interfere with near-field, it was studied the impact of
introducing a metamaterials lens between the probe and the antenna. It was shown that the
lens is able to transport the antenna near-field from its input to its output interface. This has
the potential advantage of reducing the probe-antenna coupling. In particular, the retrieved
near-field with the lens may be more accurate than in a direct measurement without the lens.
The far-field of several test antennas was characterized using the measured near-field.