Desenvolvimento de uma fresadora CNC para confecção de antenas planares

Abstract

Os dispositivos de comunicação sem fio exercem um papel fundamental na troca de informações e utilizam antenas como elementos essenciais para a transmissão e recepção de ondas eletromagnéticas. Com a crescente demanda por equipamentos mais compactos e eficientes, intensificam-se as pesquisas envolvendo antenas planares, que se destacam pela facilidade de integração e baixo perfil. Entretanto, o desenvolvimento desse tipo de antena apresenta desafios na etapa de fabricação, especialmente no que se refere à precisão e ao custo dos equipamentos necessários, o que pode limitar sua aplicação em ambientes acadêmicos. Uma alternativa para essa problemática é a utilização de máquinas de Comando Numérico Computadorizado (CNC) para a confecção das antenas por meio do processo de fresamento. Nesse contexto, estetrabalho teve como objetivo o desenvolvimento de uma fresadora CNC de pequeno porte, utilizando componentes acessíveis, visando sua aplicação no ensino e na pesquisa. O projeto contemplou as etapas de concepção mecânica, integração eletrônica e implementação do sistema de controle. Os testes realizados permitiram validar o funcionamento do sistema de movimentação e do controle da máquina, bem como a execução de simulações completas de usinagem. Embora não tenha sido possível a fabricação física de uma antena planar devido a limitações no sistema de usinagem, os resultados obtidos demonstram a viabilidade da fresadora desenvolvida como uma plataforma funcional e passível de aprimoramentos futuros para aplicações acadêmicas.Wireless communication devices play a fundamental role in (se houver) information exchange and rely on antennas as essential components for the transmission and reception of electromagnetic waves. With the increasing demand for more compact and efficient equipment, research on planar antennas has intensified due to their low profile and ease of integration. However, the development of this type of antenna presents challenges in the manufacturing stage, particularly regarding precision and the high cost of machining equipment, which may limit its use in academic environments. An alternative to this issue is the use of Computer Numerical Control (CNC) machines to manufacture antennas through the milling process. In this context, this work aimed to develop a small-scale CNC milling machine using readily available components, with a focus on applications in teaching and research. The project included the mechanical design, electronic integration, and implementation of the control system. The performed tests validated the operation of the motion system and machine control, as well as complete machining simulations. Although the physical fabrication of a planar antenna was not achieved due to limitations in the machining system, the obtained results demonstrate the feasibility of the developed CNC machine as a functional platform with potential for future improvements in academic applications.