Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ElderECO_TESE_Capa_ate_pag86.pdf: 3877192 bytes, checksum: d9b068e5eaa76a69d5a1fa1f245dbc5d (MD5) Previous issue date: 2011-09-02 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The search for ever smaller device and without loss of performance has been increasingly investigated by researchers involving applied electromagnetics. Antennas using ceramics materials with a high dielectric constant, whether acting as a substract element of patch radiating or as the radiant element are in evidence in current research, that due to the numerous advantages offered, such as: low profile, ability to reduce the its dimensions when compared to other devices, high efficiency of ratiation, suitability the microwave range and/or millimeter wave, low temperature coefficient and low cost. The reason for this high efficiency is that the dielectric losses of ceramics are very low when compared to commercially materials sold used in printed circuit boards, such as fiberglass and phenolite. These characteristics make ceramic devices suitable for operation in the microwave band. Combining the design of patch antennas and/or dielectric resonator antenna (DRA) to certain materials and the method of synthesis of these powders in the manufacture of devices, it s possible choose a material with a dielectric constant appropriate for the design of an antenna with the desired size. The main aim of this work is the design of patch antennas and DRA antennas on synthesis of ceramic powders (synthesis by combustion and polymeric precursors - Pe- chini method) nanostructured with applications in the microwave band. The conventional method of mix oxides was also used to obtain nanometric powders for the preparation of tablets and dielectric resonators. The devices manufactured and studied on high dielectric constant materials make them good candidates to have their small size compared to other devices operating at the same frequency band. The structures analyzed are excited by three different techniques: i) microstrip line, ii) aperture coupling and iii) inductive coupling. The efficiency of these techniques have been investigated experimentally and compared with simulations by Ansoft HFSS, used in the accurate analysis of the electromagnetic behavior of antennas over the finite element method (FEM). In this thesis a literature study on the theory of microstrip antennas and DRA antenna is performed. The same study is performed about the materials and methods of synthesis of ceramic powders, which are used in the manufacture of tablets and dielectric cylinders that make up the devices investigated. The dielectric media which were used to support the analysis of the DRA and/or patch antennas are analyzed using accurate simulations using the finite difference time domain (FDTD) based on the relative electrical permittivity (er) and loss tangent of these means (tand). This work also presents a study on artificial neural networks, showing the network architecture used and their characteristics, as well as the training algorithms that were used in training and modeling some parameters associated with the devices investigated / A busca por dispositivos cada vez menores e sem perda de desempenho vem sendo cada dia mais investigada pelos pesquisadores da ?rea envolvendo eletromagnetismo apli- cado. Antenas utilizando materiais cer?micos com uma alta constante diel?trica, sejam elas atuando como substrato do elemento patch radiante ou como sendo o pr?prio ele- mento radiante est?o em evid?ncia nas pesquisas atuais, isso devido ?s in?meras vantagens que apresentam, tais como: baixo perfil, capacidade de redu??o de suas dimens?es (quando comparado a outros dispositivos), alta efici?ncia de radia??o, adequabilidade a faixa de micro-ondas e/ou ondas milim?tricas, baixo coeficiente de temperatura e baixo custo. A raz?o para essa alta efici?ncia ? que as perdas diel?tricas das cer?micas s?o muito baixas, quando comparadas ?s dos materiais comercialmente usados em placas de circuito impresso, tais como: fibra de vidro e fenolite. Essas caracter?sticas tornam os dispositivos cer?micos adequados para operar na faixa de micro-ondas. Aliando o projeto de antenas patch e/ou antenas ressoadoras diel?tricas (DRA) ao uso de certos materiais e ao m?todo de s?ntese desses p?s na fabrica??o dos dispositivos, ? poss?vel escolher um material com uma determinada constante diel?trica para o projeto de uma antena com o tamanho desejado. O objetivo principal deste trabalho consiste no projeto de antenas patches e antenas DRA sob s?ntese de p?s cer?micos (s?ntese por combust?o e por precursores polim?ricos - m?todo Pechini) nanoestruturados para aplica??es na faixa de micro-ondas. O m?todo convencional de mistura de ?xidos tamb?m foi utilizado na obten??o de p?s nanom?tricos para a confec??o das pastilhas e ressoadores diel?tricos. Os dispositivos fabricados e estudados sobre materiais de alta constante diel?trica os tornam bons candidatos ? fabrica??o de dispositivos e circuitos de dimens?es reduzidas quando comparado aos outros dispositivos tradicionais operando na mesma faixa de frequ?ncia. As estruturas analisadas s?o excitadas por tr?s diferentes t?cnicas: i) linha de microfita, ii) acoplamento por abertura e iii) acoplamento indutivo. A efici?ncia dessas t?cnicas de alimenta??o s?o investigadas experimentalmente e comparada com simula??es realizadas pelo Ansoft HFSS, utilizado na an?lise precisa do comportamento eletromagn?tico das antenas atrav?s do m?todo dos elementos finitos (FEM). Nesta tese um estudo bibliogr?fico sobre teoria de antenas de microfita e antenas DRA ? realizado. O mesmo estudo ? realizado a respeito dos materiais e dos m?todos de s?ntese dos p?s cer?micos que s?o utilizados na fabri- ca??o das pastilhas e dos cil?ndros diel?tricos que compor?o os dispositivos investigados. Os meios diel?tricos os quais serviram de suporte na an?lise das antenas patch e/ou DRA s?o analisados atrav?s de simula??es precisas utilizando o m?todo das diferen?as finitas no dom?nio do tempo (FDTD) com base na permissividade el?trica relativa (er) e tangente de perda desses meios (tand). Este trabalho ainda apresenta um estudo em redes neurais artificiais, evidenciando a arquitetura de rede utilizada e suas caracter?sticas, bem como os algoritmos de treinamento que foram usados no treinamento e na modelagem de alguns par?metros associados aos dispositivos investigados

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-02T12:10:54Z No. of bitstreams: 1 MaiteMedeirosDeSantanaESilva_DISSERT.pdf: 2765135 bytes, checksum: 2308e88f6d7f78d3c63e10b06eee531d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-02-07T16:43:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MaiteMedeirosDeSantanaESilva_DISSERT.pdf: 2765135 bytes, checksum: 2308e88f6d7f78d3c63e10b06eee531d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:43:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MaiteMedeirosDeSantanaESilva_DISSERT.pdf: 2765135 bytes, checksum: 2308e88f6d7f78d3c63e10b06eee531d (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Este trabalho descreve o planejamento experimental 2? com triplicata no ponto central para produ??o do molibdato de estr?ncio (SrMoO4) atrav?s do m?todo de complexa??o combinado EDTA/Citrato onde investigou-se a influ?ncia do pH (6, 7,5 e 9), tempo de calcina??o (3, 4 e 5h) e taxa de aquecimento (5, 7 e 10?C.min-1) em alguns de seus par?metros qu?micos e f?sicos. Com base na curva de termogravim?trica os p?s de SrMoO4 foram calcinados a 650?C.Os materiais sintetizados foram caracterizados por TG/DSC, DRX, EDX, MEV e ERD. Os par?metros de rede da estrutura cristalina foram obtidos com base no m?todo de refinamento Rietveld. Todos os padr?es de DRX foram indexados segundo a ficha JCPDS 01-085-0586, com estrutura tetragonal e grupo espacial I41/a e o par?metro residual do refinamento da estrutura variou entre 1,035 a 1,292, n?o sendo identificadas fases secund?rias e impurezas. Constatou-se a exist?ncia de diferen?as entre as intensidades relativas m?dias dos picos de difra??o de raios-x. Atrav?s de ferramentas estat?sticas, concluiu-se que a taxa de aquecimento foi a vari?vel independente que demonstrou maior influ?ncia nessa diferen?a. As analises de EDX mostraram a presen?a de desvios entre a composi??o te?rica e experimental para os elementos estr?ncio e molibd?nio; o desvio percentual variou de 0,027 a 3,67% em fun??o das condi??es de s?ntese. De acordo com as micrografias obtidas por MEV, os p?s sintetizados s?o compostos de aglomerados de part?culas, com morfologia esf?ricas irregulares e bipiramidais. De acordo com a an?lise do planejamento experimental, tendo como vari?vel dependente a energia de bandgap, os menores valores obtidos (4,18 e 4,17 eV para pH 6 e 9, respectivamente) foram as amostras calcinadas por 3h com taxa de aquecimento igual a 10?C.min-1 em compara??o aos materiais calcinados nas demais condi??es de s?nteses e os modelos estat?sticos gerados se mostraram capazes de descrever os fen?menos observados. Testes explorat?rios na fotodegrada??o da solu??o sint?tica do corante azul de metileno utilizando o material com Egap de 4,17 eV indicam que o p? testado apresenta influ?ncia na diminui??o da concentra??o do corante para os testes realizados em pH 2 e 5 obtendo aproximadamente 95% e 24% de convers?o respectivamente, e para os teste em pH 9 observou-se que a fot?lise direta ? mais efetiva na redu??o da concentra??o do corante alcan?ando em torno 67% de convers?o, por?m o processo reacional necessita ser mais estudado para melhor compreens?o dos resultados. / This work describes the 2? experimental design with center point in triplicate for the production of strontium molybdate (SrMoO4) through complexation combined Citrate/EDTA method where investigated the influence of pH (6, 7,5 and 9), time calcination (3, 4 and 5 h) and heating rate (5, 7 and 10?C min-1) in some of its chemical and physical parameters. Based on thermogravimetric curve of SrMoO4 powders were calcined at 650?C. The synthesized materials were characterized by TG/DSC, XRD, EDX, SEM and ERD. The lattice parameters of the crystal structure were obtained from the Rietveld refinement method. All the XRD patterns were indexed according to JCPDS 01-085-0586 record with tetragonal structure and space group I41/a and the residual parameter structure refinement ranged from 1.035 to 1.292, secondary phases and impurities not being identified. It was found that there are differences between the average relative intensities of the diffraction peaks of X-rays. Using statistical tools, it was found that the rate of heating was the independent variable showed the greatest influence on this difference. The EDX analysis showed the presence of deviations between the theoretical and experimental composition for strontium and molybdenum components; the percentage deviation ranged from 0.027 to 3.67% depending on the conditions of synthesis. According to the SEM micrographs, the synthesized powders are composed of agglomerates of particles with irregular and spherical morphology bipiramidal. According to the analysis of the experimental design, with the dependent variable bandgap energy, the lowest values (4.18 and 4.17 eV to pH 6 and 9, respectively) were the samples calcined for 3 hours at the same heating rate 10 C min-1 compared to the calcined material in other conditions of synthesis and the statistical models generated have been shown to describe the observed phenomena. Exploratory testing photodegradation of the synthetic solution of methylene blue dye using the material bandgap of 4.17 eV indicate that the tested powder has influence on the reduction of dye concentration for tests carried out in pH 2 and 5 getting approximately 95% and 24 % conversion respectively, and the test at pH 9 it was noted that direct photolysis is more effective in reducing the dye concentration reached around 67% conversion, but the reaction process needs more study to better understand the results.