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O eletromagnetismo abordado de forma conceitual no ensino médioBraga, Marcia de Melo January 2004 (has links)
Este trabalho trata da aplicação de uma abordagem instrucional centrada nos aspectos conceituais, visando uma aprendizagem eficaz e significativa de situações físicas no Ensino Médio. O objetivo da metodologia aqui empregada é priorizar conceitos físicos em relação a instrumentos (como, por exemplo, a Matemática), que devem ter a conotação apenas de ferramentas, ou de coadjuvantes, no contexto do ensino de Física no Nível Médio. Como referencial teórico para o desenvolvimento dessa metodologia é utilizada a teoria dos campos conceituais de Vergnaud. A proposta é desenvolver um material instrucional que possa servir como texto de apoio na abordagem conceitual do Eletromagnetismo. Este material foi aplicado no decorrer do 3º trimestre do ano de 2003 aos 22 alunos da turma 3A do Colégio Estadual Piratini e, posteriormente durante o 2o bimestre, aos 20 alunos das turmas de 6º semestre da Escola Técnica em Saúde do Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Como avaliação da aplicação dessa proposta pode-se citar que os alunos mostraram-se mais seguros no momento de aplicar os conceitos, quando da confecção dos experimentos, e menos ansiosos no momento formal da prova avaliativa, demonstrando uma maior motivação quando apresentados ao Eletromagnetismo contextualizado em situações do seu dia-a-dia. Acredita-se que tenha ocorrido uma aprendizagem mais significativa do Eletromagnetismo por ter sido este abordado com uma maior ênfase na parte conceitual. O produto educacional produzido neste trabalho de conclusão compreende o material didático impresso preparado para o desenvolvimento desta metodologia e entregue para os alunos, bem como os instrumentos de avaliação utilizados (Anexos A a F). Como complemento, é apresentado um CD com o objetivo de facilitar o acesso ao material instrucional e incluir as animações desenvolvidas pela autora usando o software Flash MX.
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Grades dieletricas anisotropicasSilva, Nildsen Fernando Lisboa da 16 April 1999 (has links)
Orientador: Attilio Jose Giarola / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T06:42:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1999 / Resumo: A análise de grades dielétricas anisotrópicas foi feita considerando-se uma anisotropia do tipo uniaxial. Procurou-se estudar as características dicróicas, na faixa de freqüências milimétricas, das grades dielétricas anisotrópicas utilizando a teoria Modal Rigorosa. Os resultados numéricos são apresentados em função da variação das constantes dielétricas do tipo senoidal e do tipo degrau, assim como, para polarizações da onda incidente dos tipos TE e TM. O efeito da anisotropia é estudado variando-se o quadrado da razão de anisotropia do material uniaxialmente anisotrópico. Os resultados numéricos mostram como esta variação afeta o perfil ressonante destas grades e quais as vantagens em se usar a anisotropia em grades dielétricas utilizadas como filtros / Abstract: The analysis of anisotropic dielectric gratings was done by considering an uniaxial anisotropy. The dichroic characteristics were studied in the millimeter wave band of anisotropic dielectric gratings using a Rigorous Modal Theory. The numerical results are presented as functions of parameters of sinosoidally and step varying dielectric constants, as well as of wave polarizations of TE or TM type. The anisotropy effect is studied by varying the square of the anisotropy ratio of the material. The numerical results show how this variation affects the resonant profile of these gratings and the advantages ofusing anisotropic dielectric gratings in filters / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica
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Influência do campo de radiação no processo de interferência eletrônicaBarone, Paulo Monteiro Vieira Braga 28 March 1989 (has links)
Orientador: Amir Ordacgi Caldeira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:18:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1989 / Resumo: Desenvolvemos uma formulação quântica não-relativística para tratar a dinâmica de um elétron considerando os efeitos do acoplamento ao seu próprio campo de radiação, os quais são origem ao amortecimento radiativo. Para isto, utilizamos o processo introduzido por Feynman e Vernon, obtendo o operador densidade reduzido de elétron via integrais de trajetória. No limite clássico, são reproduzidos alguns resultados conhecidos, em particular a equação de movimento de Abraham-Lorentz. Aplicamos os resultados a um problema de interferência eletrônica para investigar os possíveis efeitos dos modos incoerentes do campo nas franjas de interferências / Abstract: We develop a non-relativistic quantum formulation for the dynamics of na electron taking into account the effects of the coupling to its own radiation field, which give rise to radiation damping. For this purpose we have applied the Feynman-Vernon approach, obtaining the reduced density operation of the electron via path integrals. In the classical limit, some well known results are reproduced, such as the Abraham-Lorentz equation of motion. We have applied this results to na electron interference problem in order to investigate the possible effects of the field¿s incoherent modes on the interference fringes / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Potenciais generalizados e cargas duais : um ensaio sobre monopolos magnéticosMaia Junior, Adolfo, 1957- 04 August 1987 (has links)
Orientador: Waldyr A. Rodrigues Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T20:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1987 / Resumo: Neste trabalho mostramos, primeiramente, a diferença entre monopolos magnéticos fenomenológicos que aparecem como fontes para a Equação Homogênea de Maxwell e os monopolos topológicos em que a Equação Homogênea é mantida, mas em contrapartida, a topologia do espaço-tempo é modificada. Introduzimos então os conceitos de potencial e campo generalizados e obtemos suas equações de campo na linguagem das formas diferenciais. Estendemos a teoria para um grupo de gauge arbitrário. Obtemos para os monopolos fenomenológicos a condição de Quantização de Dirac de duas maneiras distintas. A primeira usa propriedades grupais fundamentais dos operadores que representam os elementos de grupos de simetria no espaço de Hilbert do sistema físico sob consideração. A segunda utiliza uma generalização do Método de Mandelstam para a formulação da eletrodinâmica quântica. Como os monopolos fenomenológicos aparecem naturalmente nas equações de campo eles aqui foram chamados cargas duais.
Numa terceira etapa escrevemos as equações de campo na linguagem de Fibrado de Clifford. Utilizando o Cálculo Geométrico da Álgebra de Clifford, deduzimos a Equação de Movimento de cargas elétricas e monopolos magnéticos diretamente das equações de campo escritas no Formalismo de Clifford / Abstract: In this work we first show the difference between phenomenological magnetic monopoles that appear as sources in Maxwell's Homogeneous Equation and the topological monopoles in which the Homogeneous Equation is valid, but where the topology of space-time is modified. We then introduce the concepts of a generalized potential and field. We then obtain their field equations in the language of differential forms. We obtain for the phenomenological monopoles Dirac's quantization condition in two different ways. The first uses the fundamental group properties of the operators that represent the elements of the symmetry groups in the Hilbert space of the physical system which are being studied.
The second uses a generalization of Mandelstam's method for the formulation of quantum electrodynamics.
As the phenomenological monopoles appear naturally in the field equations here they have been called dual charges.
In a third step we write the field equations in the language of Clifford Bundles. By using the Geometrical Calculus of Clifford's Algebra, the equation of motion of the electric charges and magnetic monopoles are deduced directly from the Field Equations which are written in Clifford's Formalism / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Estrutura eletrônica e propriedades magnéticas de Pd3FEKuhnen, Carlos Alberto 20 April 1988 (has links)
Orientador: Edson Zacarias da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T21:20:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1988 / Resumo: Neste trabalho estudamos as propriedades eletrônicas e magnéticas da liga Pd3Fe.
Estudamos a fase ordenada do Pd3Fe empregando o método Iinear de orbitais muffin-tin com a aproximação das esferas atômicas, o qual é de primeiros princípios e inclui polarização de spin. Os resultados teóricos de propriedades térmicas e magnéticas mostram boa concordância com a experiência. Explicamos aqui a formação de momentos magnéticos localizados a partir de elétrons completamente delocalizados.
Investigamos a influência do hidrogênio nas propriedades físicas do composto Pd3Fe, onde obtivemos uma redução drástica nos momentos magnéticos nos sítios de Pd e Fe, o que é corroborado pela experiência.
Usamos os potenciais convergidos do composto Pd3Fe ferromagnético para analisarmos a influência da desordem na estrutura eletrônica do Pd3Fe. Empregamos para isso uma versão que inclui polarização de spin, do método da função de Green com a aproximação do potencial coerente (ou KKR-CPA). Os resultados assim obtidos mostram que em ligas aleatórias ferromagnéticas ocorrem diferentes graus de desordem para as diferentes direções de spin. Explicamos a formação dos momentos magnéticos nestas ligas a partir da existência de estados de 'cristal virtual' para elétrons com spin up e de estados de 'bandas separadas' para elétrons com spin down.
Por último empregamos os orbitais muffin-tin para calcularmos o espectro de fotoemissão de raios-X dos compostos Pd3Fe e Pd3FeH, o que nos permite uma estreita conexão com a experiência / Abstract: In this work we study the electronic and magnetic properties of the Pd3Fe alloy.
For the ordered phase of Pd3Fe we employed the Linear Muffin-Tin Orbitals Method, with the atomic sphere approximation, which is a first principles method and includes spin polarization. The theoretical results for the thermal and magnetic properties show good agreement with experience. Here we explain the formation of the localized magnetic moments from completely itinerant electrons.
We investigate the influence of the hydrogen in the physical properties of the compound Pd3Fe, where we obtain a drastic reduction in the magnetic moments at the Pd and Fe sites. This reduction is confirmed by experience.
The self consistent potentials of the Pd3Fe compound were used for an analysis of the influence of the disorder in the electronic structure of Pd3Fe alloy. To this end, we employ a spin polarized version of the Green¿s Function Method with the Coherent Potential Approximation (or KKR-CPA).The results obtained show that in random ferromagnetic alloys different degrees of disorder occurs for the different spin directions. The formation of the magnetic moments in these alloys were explained from the existence of 'virtual crystal' states for spin up electrons and 'split band' states for spin down electrons.
Finally we employ the muffin-tin orbitals to calculate the X-ray photoemission spectra of the Pd3Fe and Pd3FeH compounds, which allows us a direct comparison between theory and experiment / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Sobre a reversão da helicidade de particulas de Dirac de Spin 1/2 no contexto do eletromagnetismo de ordem superior /Mukai, Hatsumi. January 1995 (has links)
Orientador: Antonio José Accioly / Doutor
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Matriz de linha de transmissão tridimensional SCN- TD e FD contribuição ao desenvolvimento de ferramentas computacionais para campos eletromagnéticos / Three dimensional transmission line matrix SCN- TD and FD a contribution to the development of computational tools for electromagnetic fieldsSouza, João Antonio Assad de 30 June 2006 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Elétrica, 2006. / Submitted by mariana castro (nanacastro0107@hotmail.com) on 2009-09-24T20:56:36Z
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Previous issue date: 2006-06-30 / O presente trabalho trata da modelagem de Cavidade Ressonante por Matriz de Linha de Transmissão (TLM) usando os conceitos de Nó Condensado Simétrico (SCN) nos domínios do tempo (TD) e da freqüência (FD) para simular o comportamento de campos eletromagnéticos no dispositivo. O trabalho começa com a modelagem do nó SCN que é composto por doze linhas de transmissão e doze portas. Estabelece a chamada Matriz de Espalhamento que dita as condições de propagação de um sinal no nó de acordo com as Equações de Maxwell[1,2]. A seguir, vários nós SCN são conectados para formar uma malha ou Matriz de Linha de Transmissão (TLM) tridimensional com o objetivo de estudar a transmissão de um sinal de um nó para o outro no domínio do tempo [1,2]. No domínio do tempo, há uma condição de estado transiente compreendido desde a excitação da malha por pulso de tensão em uma antena de entrada até a obtenção de pulso de tensão em uma antena de saída. Entre a excitação e a tensão de saída transcorre certo número de iterações ou intervalos de tempo necessários para que todos os nós sejam excitados e, pulsos na antena de saída sejam significativos. Estabelecido o mecanismo de propagação do pulso, uma cavidade ressonante é modelada por TLM – SCN no domínio do tempo e um algoritmo é desenvolvido para calcular as freqüências de ressonância da cavidade. O algorítmo é implementado em linguagem FORTRAN e o resultado é comparado com o obtido por cálculo literal. Após os resultados obtidos no domínio do tempo, o trabalho passa a enfocar TLM – SCN no domínio da freqüência [3,4]. A Matriz de Espalhamento e a Conexão entre os nós ocorrem de maneira semelhante ao do domínio do tempo, porém, as tensões na malha estão em regime de estado permanente. Portanto, no domínio da freqüência, as tensões já estão estabelecidas em todas as portas de todos os nós da malha e, não há mais considerações de tempo e sim de espaço. Em conseqüência, equações que relacionam as tensões fontes (excitação) com as tensões incidentes nos nós são obtidas em consonância com as Equações de Maxwell para o regime permanente. O sistema de equações é posteriormente escrito na forma matricial e um algoritmo computacional é desenvolvido para calcular as tensões em cada nó. A solução do sistema de equações é obtida pelos Métodos de Jacobi e do Gradiente Conjugado. Uma comparação de velocidade de convergência entre os dois métodos é realizada. Os resultados obtidos para uma cavidade ressonante preenchida com material dielétrico com um alto são mostrados em gráficos. Por fim, um comentário sobre os resultados é realizado e são apresentadas sugestões para trabalhos futuros.
____________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work refers to the Transmission Line Matrix (TLM) modeling method by using concepts of Symmetrical Condensed Node (SCN) in the Time Domain (TD) and in the Frequency Domain (FD) to simulate electromagnetic fields in the device. The work begins by modeling the SCN node which is composed of twelve transmission lines and twelve ports. It establishes the so called Scattering Matrix which defines the conditions of signal propagation into the node and according to the Maxwell Equations [1,2]. Following that, several SCN nodes are all connected to create a net or a three-dimensional Transmission Line Matrix (TLM) with the purpose of studying the propagation of the signal from node to node in the time domain [1,2]. In the time domain, there is a transient state condition starting the excitation of the net by a pulse of voltage in the input antenna up to the acquisition of pulses in the output antenna. Under such conditions, a certain amount of iterations or time frames must be performed until the full excitation of the complete set of nodes and the acquisition of significant pulses at the output antenna. Once established the pulse propagation mechanism, a resonant cavity is modeled by TLM – SCN in the time domain and an algorithm is developed to calculate the frequencies of the resonant cavity. The algorithm is implemented in FORTRAN and its result is compared with the one obtained via literal calculus. After that, the analysis is moved to the TLM-SCN in the frequency domain [3,4,5,6]. The Scattering Matrix and the Connection among nodes occur in a similar way as in the time domain, however, the voltages in the net are in permanent steady state condition. Therefore, in the frequency domain, the voltages are all established in all ports of all nodes in the net and, there are only considerations for space instead of time. Consequently, the equations creating relationships between the source voltages (excitations) and the incident voltages in the nodes are all calculated according to the Maxwell Equations for the steady state. After that, a system of equations is written in a matrix shape and a computer algorithm is developed to calculate the voltages in each node, which is the solution of the system. The solution of the system of equations is obtained via the Jacobi and the Conjugated Gradient Methods. A comparison of the speed of convergence between the two methods is performed. The results for a resonant cavity filled with high _r dielectric material are highlighted in graphics. Finally, an analysis of results and suggestions for future TLM SCN researches are presented.
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Interação elétron-fônon em semicondutores polares de baixa dimensionalidadeAguiar, Arthur Silva 14 September 2015 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-11-25T17:09:00Z
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2015_ArthurSilvaAguiar.pdf: 1872611 bytes, checksum: 8a4a6563441b7ceec57bf94af2a1736b (MD5) / O estudo do confinamento de fônons óticos configura um problema bastante atual no que diz respeito a semicondutores de baixa dimensionalidade, possui um papel importante na redução da taxa de espalhamento de elétrons, e na limitação de sua mobilidade. No contexto teórico esta analise é feita introduzindo monocamadas no interior do poço quântico, e.g. InAs em AlAs-GaAs [2]-[8]. Os modelos mais utilizados são: (i) DC (Dielectric Continuum) [1], que despreza a natureza mecânica que conecta os fônons dos diferentes materiais que constituem o poço na interface dos mesmos e considera apenas os modos eletromagnéticos, i.e., longitudinais (LO) e interface (IP), ambos satisfazendo as equações de Maxwell, e (ii) o modelo híbrido (HM) que leva em conta a natureza mecânica dos fônons na interface e inclui também as condições de contorno eletromagnéticas (DC). Neste último caso, os três modos possíveis, Longitudinal (LO), Transversal (TO) e de Interface (IP) são hibridizados [8]. Neste trabalho desenvolvemos uma investigação de algumas propriedades das monocamadas, e de que forma elas afetam a da taxa de espalhamento eletrônica[2]-[8]. / The study of optical phonon confinement configures a very current issue in respect of low- dimensional semiconductor, has an important role in the reduction of electron scattering rate, and limiting their mobility.In the theoretical context, this analysis is done by introducing monolayers inside the quantum well, e.g, InAs in AlAs-GaAs [2]-[8].The most frequently used models are: (i) DC (Dieletric Continuum) [1], which disregards the mechanical nature that connects the phonons of the different materials constituting the well at the interface of them and considers only the electromagnetic modes, ie, longitudinal (LO) and interface (IP), both satisfying the equations of Maxwell, and (ii) the hybrid model (HM) which takes into account the mechanical nature of the phonons in the interface and includes also the electromagnetic boundary conditions (DC). In this last case, the three possible modes, Longitudinal (LO) ,Cross (TO) and the interface (PI) are hybridized [8].In this work we develop an investigation of some properties of the monolayers, and how they affect the electron scattering rate [2]-[8].
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A Aprendizagem Cooperativa : uma estratégia para o estudo do Eletromagnetismo no ensino médio / Cooperative Learning: a strategy for the study of electromagnetism in high schoolRocha, Francisco José da January 2016 (has links)
ROCHA, Francisco José da. A Aprendizagem Cooperativa : uma estratégia para o estudo do Eletromagnetismo no ensino médio. 2016. 270 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2017-02-06T13:30:47Z
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Previous issue date: 2016 / This research aimed to provide the students of the 3rd year of high school, in a state school in Fortaleza, with comprehension of concepts of electromagnetism through the principles of the methodology proposed by the Cooperative Learning. Having as principle the development of social skills in teamwork, creating a positive interdependence, the results were influenced by the performance of the team and each student. Cooperative learning is shown to be suitable for the teaching of physics. Topics covered in this study were the magnetic field, Ampere's law, Faraday's law and electromagnetic waves. For this research the method used was the Student Team-Achievement Divisions (STAD). This research noticed comprehension of the concepts of electromagnetism, as well as the development of social skills needed to work in groups that favored the learning of concepts of electromagnetism. The final product is a handbook for Electromagnetism teaching, providing the teaching sequence, experimental practices and forms for performance record, using the methodology of Cooperative Learning. / Esta pesquisa teve por objetivo proporcionar aos alunos do 3º ano do ensino médio, em uma escola pública estadual em Fortaleza, a compreensão de conceitos do Eletromagnetismo através dos princípios da proposta metodológica da Aprendizagem Cooperativa. Tendo como princípio o desenvolvimento de habilidades sociais no trabalho em grupo, criando uma interdependência positiva, os resultados foram influenciados pelo desempenho da equipe e de cada aluno, a Aprendizagem Cooperativa mostrou-se adequada ao ensino de Física. Os tópicos abordados neste estudo foram o campo magnético, a lei de Ampère, a lei de Faraday e as ondas eletromagnéticas. Para a realização desta pesquisa o método utilizado foi o Student Team–Achievement Divisions (STAD). A realização desta pesquisa constatou a compreensão dos conceitos do Eletromagnetismo, bem como o desenvolvimento de habilidades sociais necessárias ao trabalho em grupo que favoreceram à aprendizagem dos conceitos do Eletromagnetismo. O produto final é um manual de orientação para o ensino do Eletromagnetismo, disponibilizando a sequência de ensino, práticas experimentais e formulários para registro do rendimento, utilizando a metodologia da Aprendizagem Cooperativa.
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Estudo numérico/experimental de antena ressoadora dielétrica circularmente polarizada com alimentação por sonda única / Numerical and experimental study of a circularly polarized dielectric resonator antenna fed by single probeBezerra, José Wagner de Oliveira January 2012 (has links)
BEZERRA, J. W. de O. Estudo numérico/experimental de antena ressoadora dielétrica circularmente polarizada com alimentação por sonda única. 2012. 145 f. Dissertação (Mestrado em Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-09-13T17:18:30Z
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Previous issue date: 2012 / The expansion of wireless telecommunications networks and the phenomenon of digital convergence bring the inherent need for research of new components to ensure the sustainability and evolution of the systems. New types of antenna, smaller and more efficient, are required as new devices emerge. In this context, the dielectric resonator antennas, built with new materials, appear as an excellent option to replace the conventional metallic antennas. This work presents a proposal for a circularly polarized dielectric resonator antenna to operate at the center frequency of 2.25 GHz in which a single probe feeding scheme is used to excite two resonant modes in a quarter-cylinder-shaped dielectric. This layout allows the activation of low-order modes with orthogonal distribution of electromagnetic fields, resonating at near frequencies with a 90° phase difference. The concepts of electromagnetic theory related to resonant cavities and the characteristics of dielectric ceramic materials are introduced. Furthermore, the processes of computer modeling and constructing of a prototype are explained. The results are discussed by comparison between the computational model and experimental measurements performed in the laboratory. The study shows a good agreement between the simulated and experimental results and demonstrates the feasibility of the antenna for applications requiring circular polarization for operating at the region of the frequency spectrum close to 2.25 GHz. / A expansão das redes de telecomunicações sem fio e o fenômeno da convergência digital trazem a inerente necessidade da pesquisa de novos componentes que assegurem a sustentabilidade e a evolução dos sistemas. Novos tipos de antenas, menores e mais eficientes, são exigidas à medida que novos dispositivos vão surgindo. Neste contexto, as antenas ressoadoras dielétricas, construídas com novos materiais, aparecem como excelente opção para substituir as antenas metálicas tradicionais. Este trabalho apresenta uma proposta de antena ressoadora dielétrica circularmente polarizada, operando na frequência central de 2,25 GHz, na qual um esquema de alimentação por sonda única é empregado para excitar dois modos ressonantes em um dielétrico em forma de quarto de cilindro. Este leiaute permite a ativação de modos de baixa ordem, com distribuição ortogonal dos campos eletromagnéticos, ressoando em frequências próximas com uma diferença de fase de 90°. São introduzidos conceitos da teoria eletromagnética envolvendo cavidades ressonantes e características dos materiais cerâmicos que compõem o dielétrico. Além disso, os processos de modelagem por computador e de construção de um protótipo são explicados. Os resultados são discutidos comparativamente entre o modelo computacional e as medidas experimentais executadas em laboratório. O estudo demonstra uma boa concordância entre os resultados simulados e os experimentais e evidencia a viabilidade da antena para aplicações que necessitem de polarização circular na região do espectro de frequências próximas a 2,25 GHz.
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