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Title in Portuguese: Estudo da estabilidade térmica da liga Ca(Nb1/2Bi1/2)xTi1-xO3:(B2O3) para uso em antena ressoadora dielétrica (DRA)
Title: Study of the thermal stability of the alloy Ca (Nb1/2Bi1/2) xTi1-xO3: (B2O3) for use in ressoadora dielectric antenna (DRA)
Author: Fernandes, Tatiana Sainara Maia
Advisor(s): Sombra, Antônio Sérgio Bezerra
Keywords: Teleinformática
Eletromagnetismo
Dielétricos
Antenas (Eletrônica)
Issue Date: 4-Apr-2012
Citation: FERNANDES, T. S. M. Estudo da estabilidade térmica da liga Ca(Nb1/2Bi1/2)xTi1-xO3:(B2O3) para uso em antena ressoadora dielétrica (DRA). 2012. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
Abstract in Portuguese: O campo da comunicação sem fio vem passando por um crescimento revolucionário nas últimas décadas. Isto é atribuído à invenção de telefones celulares portáteis. O sucesso da segunda geração (2G) dos serviços de comunicação de telefonia celular, motiva o desenvolvimento de banda larga de terceira geração (3G) de telefones celulares e outros produtos e serviços sem fio, como por exemplo, o Bluetooth. Este trabalho consiste no desenvolvimento e caracterização de dois sistemas cerâmicos tendo como base uma matriz de titanato de cálcio (CaTiO3) com substituição de íons titânio por íons de nióbio associados com bismuto (Ca (Nb1/2Bi1/2)xTi1-xO3; x=0.7 e 0.8), visando a adição de B2O3 para diminuição da temperatura de sinterização e melhorar a densificação, e posteriormente, verificar as modificações ocorridas nas propriedades do material, como por exemplo, o coeficiente de temperatura da frequência ressonante (τf). As séries cerâmicas foram produzidas a partir da reação no estado sólido, com a utilização de moagem mecânica de alta energia e tratamento térmico. A caracterização estrutural foi feita através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Picnometria. Foram realizados experimentos para avaliação do comportamento elétrico e dielétrico das amostras, na faixa de Microondas e Rádio-Frequência (temperatura ambiente e com variação de temperatura). Por fim, o material foi testado como uma antena ressoadora dielétrica, e posteriormente os resultados obtidos foram simulados através do programa HFSS (Ansoft High Frequency Structure Simulator). Os materiais cerâmicos produzidos tiveram suas propriedades elétricas, dielétricas e como antena bastante afetadas com a adição do B2O3.
Abstract: The field of wireless communication has undergone a revolutionary growth in recent decades. This is attributed to the invention of wireless mobile phones. The success of second generation (2G) services of cellular communication, motivates the development of broadband third generation (3G) mobile phones and other wireless products and services, such as Bluetooth. This work describes the development and characterization of two ceramic systems based on a matrix of calcium titanate (CaTiO3) with substitution of titanium ions by niobium ions associated with bismuth (Ca (Nb1/2Bi1/2) xTi1-xO3, x = 0.7 and 0.8), aiming the addition of B2O3 to reduce the sintering temperature and to improve densification, and thus verify the modifications on material properties, such as the temperature coefficient τf. The ceramic series are produced from solid state reaction with the use of high energy mechanical milling and heat treatment. The structural characterization was performed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Pycnometry. Experiments were done to evaluate the dielectric behavior of samples in the range of Microwave and Radio Frequency (room temperature and with temperature variation). Finally the material was tested as a dielectric resonator antenna, and posteriorly the results were simulated using HFSS program (Ansoft High Frequency Structure Simulator). The produced ceramics have had their electrical, dielectric and antenna properties quite affected with the addition of B2O3.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/3818
metadata.dc.type: Dissertação
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