Nome do Projeto
DESENVOLVIMENTO DE MATERIAL DIDÁTICO PARA AS AULAS PRÁTICAS DA DISCIPLINA DE ANTENAS – Ano 2020
Ênfase
Ensino
Data inicial - Data final
13/04/2020 - 31/12/2020
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias
Resumo
No processo de transferência do conhecimento, na maioria das vezes, os professores buscam diferentes métodos para
que este conhecimento seja aprendido por todos os acadêmicos. Em áreas como asEngenharias, mais especificamente, na sub-área do Eletromagnetismo localizado dentro da grande área
de Engenharia Elétrica/Eletrônica, por exemplo, exige dos seus acadêmicos uma grande abstração,
devido a necessidade do entendimento do relacionamento de dois grandes campos do ciclo básico da
Engenharia Eletrônica que são o Cálculos e as Leis Físicas. Por conseguinte, a disciplina de antenas, que
de uma forma extremamente resumida, está situada nas aplicações do eletromagnetismo necessita que
o aluno além de entender os princípios básico do eletromagnetismo consiga vislumbrar que a
comunicação de rádio frequência somente será realizada de forma correta e eficiente se o projeto das
antenas tenha perpassado todos os passos mínimos necessários para o fim que se destina.
Em busca de auxiliar nesse entendimento teórico/prático de um projeto de antenas e seu
funcionamento existe uma grande gama de kit didáticos disponíveis no mercado para utilização das
aulas práticas de uma disciplina de antenas.
encontrados no mercado o kit Antenna Training and Measuring System 8092 da empresa LabVolt/FESTO
se destaca pela fidelidade e flexibilidade em simular o comportamento das principais antenas que são
abordadas em uma cadeira de antenas à nível de graduação, porém o custo gira entorno de dezenas de
dólares, logo inviabilização a aquisição pela instituição neste momento financeiro que se encontra.
Objetivo Geral
Objetivo Geral
Projetar, simular e confeccionar um material didático para ser utilizado nas aulas práticas da disciplina de antenas do
curso de graduação de Engenharia Eletrônica da UFPEL. Além de disponibilizar aos acadêmicos matriculados na
disciplina de antenas a oportunidade de pensar e executar um projeto alicerçado concomitante com a teoria e
efetivação concreta de como um Engenheiro projetista de antenas trabalharia no mercado.
Objetivos Específicos
• Projeto e simulação de antenas tipo dipolos, yagi, helicoidais, microstrip e antenas de abertura.
• Confecção de antenas tipo dipolos, yagi, helicoidais, microstrip e antenas de abertura.
• Desenvolvimento do sistema operador de aquisição dos diagramas de radiação das antenas
projetadas e confeccionadas no projeto.
Projetar, simular e confeccionar um material didático para ser utilizado nas aulas práticas da disciplina de antenas do
curso de graduação de Engenharia Eletrônica da UFPEL. Além de disponibilizar aos acadêmicos matriculados na
disciplina de antenas a oportunidade de pensar e executar um projeto alicerçado concomitante com a teoria e
efetivação concreta de como um Engenheiro projetista de antenas trabalharia no mercado.
Objetivos Específicos
• Projeto e simulação de antenas tipo dipolos, yagi, helicoidais, microstrip e antenas de abertura.
• Confecção de antenas tipo dipolos, yagi, helicoidais, microstrip e antenas de abertura.
• Desenvolvimento do sistema operador de aquisição dos diagramas de radiação das antenas
projetadas e confeccionadas no projeto.
Justificativa
O presente projeto de ensino se justifica ao passo que busca suprir a ausência de kits didáticos, como os
mencionados, no quadro de equipamento nos laboratórios da Engenharia Eletrônica da UFPEL, instigando
inicialmente os acadêmicos matriculados nas turmas da disciplina a projetar/simular e confeccionar as
antenas clássicas que esses kits comerciais apresentam. Assim, o presente projeto além de orientar os
acadêmicos a projetar/simular/confeccionar as antenas clássica buscará passar aos alunos um forte viés
de mercado, pois o abordará aspectos como comprometimento com equipe, cumprimento de prazos,
entre outros implícitos em um projeto de engenharia. Outro lado do projeto seria dotar a disciplina de
antena com esses kit didáticos básicos e assim permitindo que futuras turmas tenham suporte para
desenvolverem projetos de antenas mais complexa ao passo que contarão com as informações básicas já
implementadas.
A realização da edição 2020 do projeto se justifica ancorado pela continua atualização do kit
originalmente pensado no início do semestre 2017/2. O
qual tem se mostrado extremamente eficiente do tocante de disponibilizar às turmas da disciplinas de antenas um projeto real de engenharia de antenas. Principalmente por observar o engajamento das turmas com o objetivo de deixar para as próximas turmas uma revisão bibliográfica e protótipos do kit para que
sejam melhorados e utilizados no processo de aprendizado da disciplina.
Sendo assim, a continuação do Projeto de Ensino se justifica pelos resultados apresentados na
primeira edição, os quais resultados além de dois bolsista que desenvolveram etapas importantes da
revisão bibliográfica, além de projetos da parte mecânica do kit, como a plataforma e sistemas de
controle, bem uma a revisão detalhada dos sistemas de aquisição dos sinais das antenas para o kit.
Cabe ressaltar que os resultados continuamente estão sendo apresentados e publicados nos Anais do CEG.
Além, deste ano termos a condição de aplicar o projeto junto a IEEE Transactions on Antennas and Propagation, uma das mais conceituadas revistas da área que abriu chamada para ajuda de custos para implementação de laboratório de antenas e locais que ainda não os tenha.
mencionados, no quadro de equipamento nos laboratórios da Engenharia Eletrônica da UFPEL, instigando
inicialmente os acadêmicos matriculados nas turmas da disciplina a projetar/simular e confeccionar as
antenas clássicas que esses kits comerciais apresentam. Assim, o presente projeto além de orientar os
acadêmicos a projetar/simular/confeccionar as antenas clássica buscará passar aos alunos um forte viés
de mercado, pois o abordará aspectos como comprometimento com equipe, cumprimento de prazos,
entre outros implícitos em um projeto de engenharia. Outro lado do projeto seria dotar a disciplina de
antena com esses kit didáticos básicos e assim permitindo que futuras turmas tenham suporte para
desenvolverem projetos de antenas mais complexa ao passo que contarão com as informações básicas já
implementadas.
A realização da edição 2020 do projeto se justifica ancorado pela continua atualização do kit
originalmente pensado no início do semestre 2017/2. O
qual tem se mostrado extremamente eficiente do tocante de disponibilizar às turmas da disciplinas de antenas um projeto real de engenharia de antenas. Principalmente por observar o engajamento das turmas com o objetivo de deixar para as próximas turmas uma revisão bibliográfica e protótipos do kit para que
sejam melhorados e utilizados no processo de aprendizado da disciplina.
Sendo assim, a continuação do Projeto de Ensino se justifica pelos resultados apresentados na
primeira edição, os quais resultados além de dois bolsista que desenvolveram etapas importantes da
revisão bibliográfica, além de projetos da parte mecânica do kit, como a plataforma e sistemas de
controle, bem uma a revisão detalhada dos sistemas de aquisição dos sinais das antenas para o kit.
Cabe ressaltar que os resultados continuamente estão sendo apresentados e publicados nos Anais do CEG.
Além, deste ano termos a condição de aplicar o projeto junto a IEEE Transactions on Antennas and Propagation, uma das mais conceituadas revistas da área que abriu chamada para ajuda de custos para implementação de laboratório de antenas e locais que ainda não os tenha.
Metodologia
Na primeira etapa do presente projeto o desenvolvimento do programa será realizado por meio de aulas teóricas,
expositivas, com o auxílio de equipamentos multimídia. Nesta etapa ocorrerá uma atualização da revisão bibliográfica
contemplada na ementa da disciplina e buscas nos sites dos fabricantes dos kits acadêmicos comerciais. O Material
será todo disponibilizado em ambiente virtual de aprendizagem via ambiente EAD da UFPel.
Na segunda etapa, delimitadas as referências bibliográficas a ser utilizadas os alunos serão orientados na elaboração
do projeto da antena escolhida contemplada na ementa da disciplina de antenas para confecção.
Na terceira etapa, os alunos serão orientados na elaboração das simulações da antena escolhida para confecção. Para
tal etapa os alunos podem utilizar softwares comerciais de simulação eletromagnéticas com licenças estudantes ou até
mesmo confeccionar seus próprios softwares utilizando sua a linguagem de programação preferencial.
Na quarta etapa, os alunos serão orientados na confecção das simulações da antena escolhida para confecção.
Na quinta etapa, os alunos serão convidados a elaborar roteiros de experimentos envolvendo sua antena
implementada.
Por fim, os alunos serão convidados a discutir os seus projetos implementados frente aos modelos encontrados no
mercado.
expositivas, com o auxílio de equipamentos multimídia. Nesta etapa ocorrerá uma atualização da revisão bibliográfica
contemplada na ementa da disciplina e buscas nos sites dos fabricantes dos kits acadêmicos comerciais. O Material
será todo disponibilizado em ambiente virtual de aprendizagem via ambiente EAD da UFPel.
Na segunda etapa, delimitadas as referências bibliográficas a ser utilizadas os alunos serão orientados na elaboração
do projeto da antena escolhida contemplada na ementa da disciplina de antenas para confecção.
Na terceira etapa, os alunos serão orientados na elaboração das simulações da antena escolhida para confecção. Para
tal etapa os alunos podem utilizar softwares comerciais de simulação eletromagnéticas com licenças estudantes ou até
mesmo confeccionar seus próprios softwares utilizando sua a linguagem de programação preferencial.
Na quarta etapa, os alunos serão orientados na confecção das simulações da antena escolhida para confecção.
Na quinta etapa, os alunos serão convidados a elaborar roteiros de experimentos envolvendo sua antena
implementada.
Por fim, os alunos serão convidados a discutir os seus projetos implementados frente aos modelos encontrados no
mercado.
Indicadores, Metas e Resultados
Analisando pela parte instrumento deseja-se que ao final do projeto possa contar com uma atualização do protótipo
inicial do kit didático de antenas clássicas, podendo este ser utilizado nas futuras aulas práticas na disciplina.
Os impactos que o projeto aspira podem ser separados em duas momentos, o primeiro o impacto direto nos alunos que
irão participar do projeto, os quais poderão interagir com o desenvolvimento de um produto que apresenta um resultado
de curto prazo, e assim vivenciando os desafios que um Engenheiro projetista de antenas enfrenta no seu dia-a-dia de
trabalho. O outro impacto será a posteriori, pois com o o kit implementado as futuras turmas de antenas poderão já ter
em suas aula práticas o kit didático permitindo que seus projetos finais da disciplina possa vislumbrar projetos mais
complexos.
inicial do kit didático de antenas clássicas, podendo este ser utilizado nas futuras aulas práticas na disciplina.
Os impactos que o projeto aspira podem ser separados em duas momentos, o primeiro o impacto direto nos alunos que
irão participar do projeto, os quais poderão interagir com o desenvolvimento de um produto que apresenta um resultado
de curto prazo, e assim vivenciando os desafios que um Engenheiro projetista de antenas enfrenta no seu dia-a-dia de
trabalho. O outro impacto será a posteriori, pois com o o kit implementado as futuras turmas de antenas poderão já ter
em suas aula práticas o kit didático permitindo que seus projetos finais da disciplina possa vislumbrar projetos mais
complexos.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| BRUNO ESTIMA DE MATTOS | |||
| GUILHERME SIMON DA ROSA | |||
| JÚLIO CÉSAR ROLOFF PERES | |||
| MAIQUEL DOS SANTOS CANABARRO | 2 |