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Title in Portuguese: Estudo experimental e numérico de antena ressoadora dielétrica (DRA) baseada em Sr2CoNbO6
Title: Experimental study and numerical antenna ressoadora dieletric (DRA) based Sr2CoNbO6
Author: Morais, José Eduardo Vasconcelos de
Advisor(s): Sombra, Antônio Sérgio Bezerra
Keywords: Teleinformática
Antenas - Propriedades dielétricas
Material cerâmico
Microondas
Issue Date: 24-Jan-2014
Citation: MORAIS. J. E. V. Estudo experimental e numérico de antena ressoadora dielétrica (DRA) baseada em Sr2CoNbO6. 2014. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: Temos como objetivo neste trabalho estudar as propriedades dielétricas em rádio frequência (RF) e micro-ondas do composto Sr2CoNbO6 (SCNO) adicionando com o óxido de titânio (TiO2) em porcentagens variando de 15% a 22% em massa. O SCNO é uma perovskita dupla, que foi preparado através do método de reação do estado sólido. As amostras foram caracterizadas estruturalmente através da difração de raio – X (DRX). O método utilizado para obtenção da fase desejada foi realizada através do refinamento de Rietveld, que mostrou estrutura de simetria cúbica do tipo pm3m. As propriedades dielétricas: constante dielétrica (ε’) e fator de perda dielétrica (tgδ) foram medidas à temperatura ambiente na faixa de frequência de 100KHz a 2GHz e mostraram que a permissividade diminui com a frequência. Abaixo de 50MHz a constante dielétrica se apresenta alta e acima de 1GHz se apresenta baixa. A picnometria realizada mostrou que as densidades relativas ficaram todas acima de 80%. Para que o estudo de micro-ondas ficasse completo aplicamos o método de Hakki Coleman, que mostrou crescimento da permissividade dielétrica com o aumento da concentração de TiO2 (14 – 52)e perdas dielétricas variando de 10-2 - 10-4 . O coeficiente de temperatura da frequência de ressonância (τf) mostrou que o SCNO apresenta τf negativo (-634ppm/oC). Com a adição do TiO2 o τf passou a apresentar valores positivos. A simulação numérica de uma antena ressoadora dielétrica (DRA) baseada no SCNO e adicionada com TiO2 foi realizada através do software HFSS® e os resultados se apresentaram bastante concordantes com os experimentos. O baixo ganho e uma pequena eficiência apresentada para o SCNO puro foi melhorado substancialmente com a adição do TiO2. Estas propriedades podem ser melhoradas com uma proposta de uma nova geometria para a (DRA) e com adição do TiO2 em novas porcentagens para análises de propriedades dielétricas e parâmetros de antenas.
Abstract: The purpose of this work was to study the dielectric properties in Radio Frequency ( RF) and microwave compound Sr 2 CoNbO 6 ( SCNO ) adding with titanium oxide ( TiO 2 ) in percentages ranging from 15 % to 22 % by mass. The SCNO is a double perovskite , which was prepared by the met hod of solid state reaction . The samples were characterized structurally by x - ray diffraction (XRD ). The method used to obtain the desired phase was by Rietveld refinement , showed that formant type cubic symmetry pm3m. The dielectric properties : dielectr ic constant ( ε ' ) and dielectric loss ( tg δ ) were measured at room temperature in the frequency range of 100 KHz to 2GHz , showed that the permittivity decreases with frequency below 50 MHz the dielectric constant is very high and above 1GHz appears low. The picnometry performed showed that the relative densities were all above 9 0 %. For the study of microwave stay full it was applied the method of Hak ki Coleman, which showed growth of the dielectric permittivity with increasing concentration of TiO 2 ( 14 - 52) a nd loss tangent ranging from 10 - 1 - 10 - 4 . The temperature coefficient of resonant frequency ( τ f) showed that SCNO τ f has a negative ( - 634ppm/oC) . With the addition of TiO 2 τ f showed positive results. The numerical simulation of the dielectric res onator antenna ( DRA ) based on SCNO and added with TiO 2 was performed with HFSS ® and the results were q uite consistent with the experiments . The low gain and a small presented to the SCNO efficiency was improved substantially with the addition of TiO 2 . These properties can be improved with a proposal for a new geometry for dielectric res o nator antenna ( D RA ) and with addition of TiO 2 in new percentages for analysis of dielectric properties and parameters of antennas
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10843
metadata.dc.type: Dissertação
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