Made available in DSpace on 2014-06-12T18:31:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8545_1.pdf: 1387918 bytes, checksum: f45c75e1c26e36767432de4b52d087a9 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Circuitos e cocircuitos não-separadores são muito importantes para a compreensão das matróides gráficas. Por exemplo, Tutte [27] caracterizou os grafos 3-conexos planares usando o conceito de circuitos não-separadores. Bixby e Cunningham [2] generalizaram esse resultado para a classe das matróides binárias. Kelmans [11] e independentemente Seymour (veja [16]) provaram que cada matróide binária, conexa, simples e co-simples tem pelo menos um cocircuito não-separador. McNulty e Wu [15] provaram que essas matróides têm no mínimo quatro cocircuitos não-separadores, sendo este resultado o melhor possível. Lemos [14] calculou, para matróides binárias 3-conexas, a dimensão do subespaço do espaço dos cociclos gerado pelos cocircuitos não-separadores que evitam um elemento da matróide. Nesta tese, á fornecido um limite inferior para a dimensão de um tal subespaço gerado pelos cocircuitos não-separadores que evitam um conjunto com no mínimo dois elementos da matróide. Inicialmente, será feita uma abordagem geral da teoria das matróides utilizada para provar os principais resultados encontrados nesta tese, apresentados em seguida. No segundo capítulo, o problema de encontrar cocircuitos não-separadores de uma matróide binária, conexa, simples e co-simples será reduzido ao problema de encontrar cocircuitos não-separadores evitando, no máximo, dois elementos em matróides binárias 3-conexas. No terceiro capítulo, serão caracterizadas as matróides binárias 3-conexas sem cocircuitos não-separadores que evitam um 2-subconjunto do conjunto de elementos da matróide. Este resultado é essencial para o cálculo da dimensão do subespaço do espaço dos cociclos gerado pelos cocircuitos não-separadores que evitam um 2-subconjunto do conjunto de elementos de uma matróide binária 3-conexa. Será feito ainda o cálculo da dimensão de um tal subespaço quando o subconjunto de elementos evitado por esses cocircuitos é um triângulo da matróide. Além disso, será determinada a dimensão do mesmo subespaço para cocircuitos não-separadores que evitam uma coleção qualquer dos elementos de uma matróide binária 3-conexa, desde que a restrição da matróide a esse conjunto não tenha colaço

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:02:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Tiberio Bittencourt.pdf: 638703 bytes, checksum: b4eef7616f38b5efeb40a4c5c26e0b75 (MD5) Previous issue date: 2008-08-29 / In this work, we develop the article On the motion under focal attraction in a rotating medium , of J. Sotomayor, which deals with a bidimensional differential system that model the following Biological problem: in a shallow recipient with circular section, with liquid in, spinning with angular speed ω, there are platyhelminthes, flatworms organisms, they are attracted by a fix lighting point near of the border of the recipient and they swim with a speed v in the direction of the this point. The problem is to show that there exists an equilibrium point where platyhelminthes go to cluster by the time passing. It s analyzed the dynamic of the model: existence of critical points and stability of the system and bifurcations. We analyzed three modifications of this system too. In the last part, it s discussed a criterium for non existence of periodic orbits of a planar vector fields in a simply connected region. / Neste trabalho, desenvolvemos o artigo On the motion under focal attraction in a rotating medium de J. Sotomayor [9] que trata de um sistema de equações diferenciais bidimensional que modela o seguinte problema na Biologia: num recipiente raso de seção circular, com líquido, girando a uma velocidade angular ω, existem platelmintos, organismos vermiforme, eles s ao atra´ıdos por um ponto luminoso fixo perto da borda do recipiente e nadam com uma velocidade v em direçãoa este ponto. O problema é mostrar que existe um ponto de equilíbrio onde os platelmintos vão se aglomerar com o passar do tempo. É analisada a dinâmica da modelagem: existência de pontos de equilibrio e estabilidade do sistema e bifurcaçoes. Analisamos tambem tres modificaçoes desse sistema. Na parte final, e discutido um criterio para determinaçao da ausencia de orbitas periodicas em campos vetoriais planares.

No presente trabalho foram realizadas a síntese e caracterizações estruturais, ópticas e espectroscópicas de materiais nanocompósitos na forma de guias de onda planares e pós de (100-x)SiO2-xNb2O5 dopados com íons lantanídeos pelo método sol-gel, para aplicação em Fotônica. Foi observada separação de fase controlada e cristalização, com distribuição e tamanho de partículas, bem como a fase cristalina de Nb2O5 formada, dependentes da composição (%Nb) e temperatura de tratamento térmico. Caracterizações estruturais revelaram a formação de duas fases cristalinas de Nb2O5, ortorrômbica (fase T) e monoclínica (fase M), com distribuição de tamanhos de nanopartículas da ordem de 7 a 30 nm. Essas duas fases cristalinas apresentaram-se na forma de nanocristais dispersos em uma matriz amorfa, formando sistemas nanocompósitos transparentes. A formação dessas diferentes fases cristalinas influenciou diretamente nas propriedades luminescentes dos materiais que apresentaram uma intensa emissão na região do Infravermelho próximo (com máximo de emissão em 1530 nm) sob excitação em 980 nm, com valores de largura de banda variando de 48 a 84 nm. A dependência dos espectros de emissão (largura inomogênea e componentes Stark), valores de largura de banda e tempos de vida do estado excitado 4I13/2 em relação às diferentes fases cristalinas de Nb2O5 formadas, permitiram a conclusão de que os íons Er3+ estão ocupando preferencialmente ambientes de baixa energia de fônon à base de Nb2O5. Estudos espectroscópicos dos nanocompósitos dopados com íons Eu3+ possibilitaram maiores evidências da ocupação dos íons lantanídeos em diferentes sítios de simetria no Nb2O5. A co-dopagem dos nanocompósitos com íons Er3+ e Yb3+ permitiu uma intensificação na emissão na região do Infravermelho próximo, correspondente à transição 4I13/24I15/2, decorrente da maior seção de choque dos íons Yb3+ em 980 nm e um processo eficiente de transferência de energia entre os íons Yb3+ e os íons Er3+ distribuídos nas matrizes estudadas. Essa transferência de energia eficiente intensificou também as emissões tanto na região do verde como do vermelho, decorrente de processos de conversão ascendente. Um estudo detalhado da dinâmica do processo de conversão ascendente foi realizado para os pós e guias de onda. No presente trabalho também foram obtidos guias de onda planares (100-x)SiO2-xNb2O5 dopados com íons Er3+ e co-dopados com íons Er3+ e Yb3+, com excelentes propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e espectroscópicas para aplicação como amplificadores ópticos, tais como, superfícies livres de trinca, distribuição uniforme dos valores de índice de refração através da superfície e em função da profundidade, baixa rugosidade, alta porcentagem de confinamento da luz, uma excelente transparência das matrizes no visível e infravermelho próximo, bem como emissão em região usada para transmissão de sinal óptico em telecomunicações. Os guias de onda apresentaram intensas emissões tanto na região do Infravermelho próximo quanto no visível, decorrente de processos de conversão ascendente, apresentando ainda uma interessante variação das cores verde e vermelha, dependendo-se da potência de excitação utilizada e da proporção em mol (%) de Nb adicionada. Após a constatação dos excelentes resultados obtidos nos guias dopados com íons Er3+ e Yb3+, foram preparados nanocompósitos co-dopados com Tm3+ e Yb3+ na forma de pós e guias de onda planares, que apresentaram uma largura de banda de 120 nm na região do infravermelho próximo (com máximo de emissão em 1650 nm) e emissões na região do azul (475 nm) e no infravermelho (785 nm), decorrentes de processos de conversão ascendente. Por fim, foi realizada inscrição bem sucedida de canais nos guias de onda planares utilizando um laser de Ti:safira de femtosegundos. Em suma, os materiais nanocompósitos (100-x)SiO2-xNb2O5 apresentam um grande potencial de aplicação, especialmente em fotônica como amplificadores ópticos (EDWA) em telecomunicações, em circuitos fotônicos, lasers na região do visível (explorando conversão ascendente de energia), marcadores ópticos, dependendo fundamentalmente dos íons lantanídeos utilizados na dopagem. No caso especifico de amplificadores ópticos para telecomunicações, pôde-se concluir que as propriedades mais adequadas foram observadas nos materiais nanocompósitos (100-x)SiO2-xNb2O5 guias de onda planares contendo as proporções 80Si-20Nb e 70Si-30Nb tratados termicamente a 900oC co-dopados com íons Er3+/Yb3+ e Tm3+/Yb3+ / In the present work are reported the synthesis and structural, optical and spectroscopic characterizations of lanthanide doped (100-x)SiO2-xNb2O5 nanocomposites materials as planar waveguides and powders prepared by the sol gel method for photonic applications. The controlled phase separation and crystallization observed, as well as the particle size and distribution depended on the composition (%Nb) and the annealing temperature. The structural characterization revealed the formation of two Nb2O5 crystalline phases, orthorhombic (T-phase) and monoclinic (M-phase), with nanoparticle size distribution from 7 to 30 nm. The two crystalline phases were observed as nanocrystals dispersed in an amorphous matrix, constituting transparent nanocomposite systems. The formation of the different crystalline phases affected directly the materials luminescent properties which showed an intense near infrared emission (with maximum peak at 1530 nm) under 980 nm excitation, with bandwidth values from 48 to 84 nm. The dependence of emission spectra (inhomogeneous broadening and Stark components), the bandwidth values and the 4I13/2 excited state lifetimes dependence upon the different Nb2O5 crystalline phases formation, led to the Er3+ ions preferential occupation on low phonon energy, Nb2O5-rich environment. Spectroscopic studies with Eu3+-doped nanocomposites provided additional evidences of the lanthanide occupation of different symmetry sites on the Nb2O5-rich environment. The nanocomposites co-doping with Er3+ and Yb3+ ions allowed intensification on the near infrared emission, corresponding to the 4I13/24I15/2 transition, which resulted from the higher cross section of Yb3+ ions at 980 nm and an efficient energy transfer process between the Yb3+ ions and the Er3+ ions. This efficient energy transfer process also intensified the emissions both in green and red range, deriving from upconversion processes. A detailed study on the upconversion processes was made for nanocomposites and waveguides. In the present work, Er3+-doped and Er3+ and Yb3+ co-doped planar waveguides (100-x)SiO2-xNb2O5 with excellent optical, morphological and spectroscopic properties were also obtained, such as, crack free surfaces, a uniform refractive index profile across the surface and the thickness, low rugosity, high light confinement, low optical losses, and an excellent infrared and visible range matrix transparency, as well as emission used on optical telecommunication transmission. The waveguides showed emission both on near infrared and visible range, resulting from upconversion processes, showing an interesting color tuning phenomena in the green and red ranges, dependent on the excitation power and Nb content (mol%). After the excellent results verified with Er3+ and Yb3+, Tm3+ and Yb3+ co-doped nanocomposites and planar waveguides were prepared, which showed a bandwidth of 120 nm in the infrared range (with maximum peak at 1650 nm) and blue (475 nm) and near infrared (785 nm) emissions deriving from upconversion processes. Finally, channel writing using a femtosecond Ti:sapphire laser was successfully performed on the planar waveguides. Therefore, the (100-x)SiO2-xNb2O5 nanocomposite materials have shown great potential application, especially in photonic, such as, optical amplifiers (EDWA), photonic circuits, visible range lasers (exploring upconversion processes), and optical markers, depending on the lanthanide doping. In the specific case of optical amplifiers for telecommunication application, it could be concluded that the most adequate properties were observed on the ions Er3+/Yb3+ and Tm3+/Yb3+ co-doped (100-x)SiO2-xNb2O5 nanocomposites at 80Si-20Nb and 70Si-30Nb ratios, annealed at 900°C

[pt] Diversos fatores têm atraído esforços para o desenvolvimento de novas estruturas para circuitos planares de microondas. Várias propostas são encontradas na literatura técnica, explorando diferentes formas de miniaturização dos circuitos, melhoria de eficiência de acoplamento, aumento de banda ou redução de perdas. Entre elas, encontra-se a utilização de materiais ferroelétricos, cujas propriedades dielétricas podem ser alteradas com a aplicação de uma tensão elétrica, permitindo a fabricação de uma nova classe de dispositivos ativos compactos; contudo, esses materiais têm desvantagens como altas perdas e dificuldades de fabricação. Em paralelo, a disseminação das telecomunicações ópticas gera uma demanda de novos componentes ópticos para os sistemas: mais eficientes, com maior capacidade e menor custo. A utilização de fibras ópticas de sílica em telecomunicações torna desejável que esses novos componentes sejam realizados em materiais compatíveis com a sílica, como por exemplo alguns tipos de vidro. A polarização eletro térmica surgiu como uma forma de produzir dispositivos eletro-ópticos ativos a partir de vidros utilizados como substratos de guias de onda ópticos passivos. Neste trabalho, os processos de tratamento eletro-térmicos utilizados nos substratos ópticos são aplicados a substratos dielétricos para uso em microondas. São verificados os efeitos resultantes nas alterações das propriedades dielétricas na faixa de microondas e a aplicação potencial em componentes e circuitos. Os tratamentos se constituem fundamentalmente na aplicação de alta tensão ao substrato na presença de temperatura elevada, visando à migração controlada de íons no material. Os substratos estudados são a alumina, substrato tradicional de microondas com elevada constante dielétrica, e os vidros, boro-silicato e sodo-cálcico, que estão atualmente sendo utilizados como substratos para guias ópticos e para construção de dispositivos ópticos ativos. É caracterizada a perda dielétrica dos vidros tratados para utilização como substrato para circuitos planares de microondas. O desenvolvimento de dispositivos ópticos ativos em substratos vítreos também implica na fabricação de circuitos elétricos de microondas sobre o mesmo substrato, para alimentar esses dispositivos com dados em altas taxas. Os vidros possuem altas perdas dielétricas nessa faixa devido à presença de íons alcalinos. A criação, pelo tratamento eletro-térmico, de uma camada de depleção de íons, próxima à superfície abaixo do circuito, permite a redução dessas perdas efetivas em circuitos planares. Outro efeito investigado é a possibilidade de se produzir um comportamento similar ao efeito ferroelétrico em um substrato de microondas. A camada de depleção criada pelo tratamento eletro-térmico provoca alterações na estrutura e permite a gravação de um campo elétrico estático devido ao deslocamento de íons. É estudada a influência desse campo dentro do material na variação de suas propriedades dielétricas, e a resposta à aplicação de uma tensão de controle externa. Estuda-se então a possibilidade de substituição por substratos tratados dos materiais ferroelétricos no desenvolvimento de componentes como chaves, acopladores e atenuadores variáveis e filtros de microondas. / [en] Several factors have been attracting research efforts to the development of new planar structures for microwave planar circuits. Various proposals can be found in the technical literature, exploring different ways of miniaturization of circuits, improvement of coupling efficiency, increase of bandwidth or reduction of losses. Among these is the use of ferroelectric materials, whose dielectric properties can be altered with the application of an electrical voltage, enabling the fabrication of a new class of compact active devices; however, such materials present some disadvantages, like very high losses and difficulties in manufacturing. Parallel to that, the dissemination of optical telecommunications generates a demand for new optical components for the systems, with greater efficiency and capacity but lower cost. Due to the use of silica optical fibers in telecommunications, it is desirable that these new components are fabricated in materials compatible to silica, as for example some types of glass. The electro-thermal polarization emerged as a way of producing active electro-optical devices from glass substrates used for passive optical waveguides. In this work, the processes of electro-thermal treatment used in optical substrates are applied to dielectric substrates for microwave use. The resulting effects on the changes in dielectric properties in the microwave frequency range and potential application in components and circuits are assessed. Such treatments are constituted fundamentally by the application of high voltage to the substrate in the presence of high temperature, aiming at the controlled migration of ions in the material. The substrates considered are alumina, conventional microwave substrate with high dielectric constant, and glasses, borosilicate and soda-lime, which are currently being used as substrates for optical waveguides and for the construction of active optical devices. The dielectric loss of treated glasses as substrates for planar microwave circuits is characterized. The development of active optical devices in vitreous substrates also implies the manufacture of microwave electrical circuits on the same substrate, in order to feed these devices with data at high rates. Glasses have high dielectric losses in this frequency range due to the presence of alkali ions. The creation by the electro-thermal treatment of an ion- depleted layer, near the surface below the planar circuit, enables the reduction of the effective losses in planar circuits. Another investigated effect is the possibility of creating a behavior similar to the ferroelectric effect in the microwave substrate. The depletion layer created by the electro-thermal treatment causes alterations in the structure and allows the recording of a static electric field by the displacement of ions. The influence of this field within the material on the variation of its dielectric properties, and the response to the application of an external control voltage are assessed. Then, the substitution for treated substrates of ferroelectric materials in the development of components such as switches, variable couplers and attenuators and microwave filters is considered.

Orientador: Prof. Dr. Ivan Roberto Santana Casella / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2016. / Este trabalho visa o desenvolvimento de antenas planares multibanda de baixo custo para aplicações em sistemas de comunicações sem fio. As antenas propostas, baseadas nas topologias Quasi-Yagi e Vivaldi para sistemas SISO (Single Input Single Output) e Meandered Loop para sistemas MIMO (Multiple Input Multiple Output), foram otimizadas para operar nas faixas de frequência das redes LTE (Long Term Evolution), WiFi (Wireless Fidelity) e WIMAX (Worldwide Interoperability For Microwave Access). Após os estudos preliminares de simulação e otimização para a definição final das topologias propostas, foram montados alguns protótipos para a realização de testes de medida e comprovação experimental das funcionalidades das antenas. / This work is aimed at developing low-cost multiband planar antennas for applications in wireless communications systems. Antennas proposals based on Quasi-Yagi topologies and Vivaldi for SISO systems (Single Input Single Output) and meandered Loop for MIMO (Multiple Input Multiple Output) were optimized to operate in the frequency bands of the LTE (Long Term Evolution), WiFi (Wireless Fidelity) and WIMAX (Worldwide Interoperability For Microwave Access). After the preliminary studies simulation and optimization for the final definition of the proposed topologies, some prototypes were assembled to perform measurement tests and experimental verification of the functionalities of antennas.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-26T18:48:32Z No. of bitstreams: 1 DiegoRamalhoMinervino_DISSERT.pdf: 2172898 bytes, checksum: a8bff6e742ddc2345c999d514911b306 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-28T20:40:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DiegoRamalhoMinervino_DISSERT.pdf: 2172898 bytes, checksum: a8bff6e742ddc2345c999d514911b306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T20:40:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiegoRamalhoMinervino_DISSERT.pdf: 2172898 bytes, checksum: a8bff6e742ddc2345c999d514911b306 (MD5) Previous issue date: 2013-07-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Este trabalho apresenta um estudo da integra??o de filtros e antenas de microfita, originando dispositivos denominados como filtennas, para aplica??es em sistemas de comunica??es sem fio. A concep??o destas estruturas surgiu da observa??o de filtennas baseadas na integra??o entre antenas cornetas e superf?cies seletivas de frequ?ncia (FSS), usadas na banda X. A op??o por estruturas de linhas de microfita para o desenvolvimento de uma nova configura??o de filtennas se justifica pela larga aplica??o dessas linhas de transmiss?o, nas ?ltimas d?cadas, resultando sempre na fabrica??o de circuitos planares com estruturas leves, de dimens?es reduzidas, de baixo custo, f?ceis de construir e, principalmente, f?ceis de integrar com outros circuitos de micro-ondas. Al?m disso, a estrutura de antena considerada para a composi??o das filtennas consiste de um monopolo planar de microfita com a integra??o de filtros de microfita na linha de alimenta??o da antena. Em particular, s?o considerados monopolos el?pticos de microfita (que operam em banda ultralarga, UWB) e filtros de microfita (em estruturas com se??es associadas em s?rie e/ou acopladas). Al?m disso, o monopolo de microfita apresenta uma largura de banda adequada e um diagrama de radia??o omnidirecional, de tal forma que a sua integra??o com filtros de microfita resulta na redu??o da largura de banda, por?m com pequenas altera??es no diagrama de radia??o. Os m?todos usados na an?lise dos monopolos, filtros e filtennas foram os dos elementos finitos e dos momentos, atrav?s da utiliza??o dos softwares comerciais Ansoft Designer e Ansoft HFSS, respectivamente. Especificamente, s?o analisadas as caracter?sticas principais das filtennas, tais como: diagrama de radia??o, ganho e largura de banda. Foram projetadas, constru?das e medidas, diversas estruturas de filtennas, para fins de valida??o dos resultados simulados. Tamb?m foram utilizadas ferramentas computacionais (CAD) no processo de constru??o de prot?tipos dos monopolos planares, dos filtros e das filtennas. Os prot?tipos foram constru?dos sobre substratos de fibra de vidro (FR4). As medi??es foram realizadas no Laborat?rio de Telecomunica??es da UFRN. Foram efetuadas compara??es entre resultados simulados e medidos, sendo observada uma boa concord?ncia nos casos considerados / This paper presents a study of the integration of filters and microstrip antennas, yielding devices named as filtennas for applications in wireless communications systems. The design of these structures is given from the observation of filtennas based integration between horn antennas and frequency selective surfaces (FSS), used in the band X. The choice of microstrip line structures for the development of a new configuration filtennas justifies the wide application of these transmission lines, in recent decades, always resulting in the production of circuit structures with planar light-weight, compact size, low cost, easy to construct and particularly easy to integrate with other microwave circuits. In addition, the antenna structure considered for the composition of filtennas consists of a planar monopole microstrip to microstrip filters integrated in the feed line of the antenna. In particular, are considered elliptical monopole microstrip (operating in UWB UWB) microstrip filters and (in structures with associated sections in series and / or coupled). In addition, the monopole microstrip has a proper bandwidth and omnidirectional radiation pattern, such that its integration with microstrip filters results in decreased bandwidth, but with slight changes in the radiation pattern. The methods used in the analysis of monopoles, and filters were filtennas finite elements and moments by using commercial software Ansoft Designer and HFSS Ansoft, respectively. Specifically, we analyze the main characteristics of filtennas, such as radiation pattern, gain and bandwidth. Were designed, constructed and measures, several structures filtennas, for validation of the simulated results. Were also used computational tools (CAD) in the process of building prototypes of planar monopoles, filters and filtennas. The prototypes were constructed on substrates of glass-fiber (FR4). Measurements were performed at the Laboratory for Telecommunications UFRN. Comparisons were made between simulated and measured, and found good agreement in the cases considered

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-09-04T20:55:30Z No. of bitstreams: 1 FelipeFerreiraDeAraujo_DISSERT.pdf: 2900111 bytes, checksum: 315d88ae28395a6225499dd53b02e23b (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-09-06T22:06:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FelipeFerreiraDeAraujo_DISSERT.pdf: 2900111 bytes, checksum: 315d88ae28395a6225499dd53b02e23b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T22:06:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FelipeFerreiraDeAraujo_DISSERT.pdf: 2900111 bytes, checksum: 315d88ae28395a6225499dd53b02e23b (MD5) Previous issue date: 2017-01-30 / No Brasil e no mundo, a evolu??o do setor de telecomunica??es tem sido cada vez mais requisitada como uma clara consequ?ncia do crescimento exponencial da demanda por sistemas de comunica??o sem fio. Neste cen?rio, a integra??o de m?ltiplos padr?es wireless em uma ?nica plataforma, antena reconfigur?vel, tamb?m conhecida como antena sintoniz?vel, est? atraindo muita aten??o. Estruturas metasurfaces t?m sido extensivamente utilizadas nos ?ltimos anos para alcan?ar o aperfei?oamento de antenas, dentre eles, a reconfigura??o. Uma metasuperf?cie (tamb?m referida como um metafilm) ? o equivalente de uma superf?cie metamaterial. Mais precisamente, um metafilm ? uma superf?cie com uma distribui??o de pequenos dispersores arranjados ao longo de uma regi?o do espa?o, de modo a obter comportamentos eletromagn?ticos desej?veis. Para muitas aplica??es, metasuperf?cies podem ser usadas no lugar de metamateriais, pois possuem como vantagem principal ocupar menos espa?o f?sico do que as estruturas tridimensionais dos metamateriais, oferecendo a possibilidade de perdas reduzidas, o que tem gerado grande interesse. Neste contexto, esta disserta??o de mestrado apresenta a simula??o, o projeto e a implementa??o de estruturas de antenas planares acopladas a estruturas de metasurfaces a fim de realizar reconfigura??o de antenas em frequ?ncia, polariza??o e multibanda, para aplica??es em comunica??es sem fio. A an?lise das estruturas das antenas ? realizada com o aux?lio de ferramentas computacionais. Prot?tipos s?o constru?dos e medidos, para fins de comprova??o experimental. Os resultados obtidos em medi??es e simula??es apresentam uma boa concord?ncia. / All over the world, the evolution of the technological apparatus for telecommunications systems has been increasingly required, as a clear consequence of the exponentially growth in the demand for wireless communication services. Therefore, the integration of multiple wireless standards on a single platform, like a reconfigurable antenna, also known as tunable antenna, is attracting much attention. Metasurfaces structures have been extensively used in recent years to improve the performance of planar antennas for wireless applications, including reconfiguration. A metasurface (also referred to as a metafilm) is the equivalent of a metamateriaI surface. More precisely, one metafilm is a surface with a distribution of small scatterers arranged along a region of space, to achieve desirable electromagnetic behaviors. For many applications, metasurfaces can be used in place of metamaterials because they have the advantage of taking up less physical space than the three-dimensional structures of metamaterials, offering the possibility of reduced losses, which has generated great interest. Therefore, this master thesis presents the simulation, design and implementation of planar antenna structures coupled to metasurfaces structures in order to reconfigure frequency, polarization and multiband antennas for wireless communications applications. The analysis of the antenna structures is performed with the aid of computational tools. Prototypes are fabricated and measured for experimental verification purpose. Simulations and measurements results are in good agreement.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-28T12:41:18Z No. of bitstreams: 1 Adriana Priscila de Brito.pdf: 1439366 bytes, checksum: 6c39b441ca6cf64e146c11f1a5822457 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T12:41:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adriana Priscila de Brito.pdf: 1439366 bytes, checksum: 6c39b441ca6cf64e146c11f1a5822457 (MD5) Previous issue date: 2014-08-08 / This presentation provides an introduction to graph theory, making the connection between some of its concepts and the and characterization of Regular Polyhedra. Special emphasis will be given to the study of Eulerian graphs, Euler's Formula, Graphs and Planar Graphs Platonic. Finally, a proposed instructional sequence that focuses on introducing the concept of the graph elementary school students, making connections with the regular polyhedra is presented. / O presente trabalho tem como objetivo principal apresentar uma introdução à Teoria dos Grafos, fazendo a ligação entre alguns dos seus conceitos e a caracterização dos Poliedros Regulares. Será dada uma ênfase especial ao estudo dos Grafos Eulerianos, da Fórmula de Euler, dos Grafos Planares e dos Grafos Platônicos. Por fim, será apresentada uma proposta de sequência didática que tem como foco introduzir o conceito de grafo a alunos do ensino básico, fazendo ligações com os Poliedros Regulares.

No presente trabalho foram realizadas a síntese e caracterizações estruturais, ópticas e espectroscópicas de materiais nanocompósitos na forma de guias de onda planares e pós de (100-x)SiO2-xNb2O5 dopados com íons lantanídeos pelo método sol-gel, para aplicação em Fotônica. Foi observada separação de fase controlada e cristalização, com distribuição e tamanho de partículas, bem como a fase cristalina de Nb2O5 formada, dependentes da composição (%Nb) e temperatura de tratamento térmico. Caracterizações estruturais revelaram a formação de duas fases cristalinas de Nb2O5, ortorrômbica (fase T) e monoclínica (fase M), com distribuição de tamanhos de nanopartículas da ordem de 7 a 30 nm. Essas duas fases cristalinas apresentaram-se na forma de nanocristais dispersos em uma matriz amorfa, formando sistemas nanocompósitos transparentes. A formação dessas diferentes fases cristalinas influenciou diretamente nas propriedades luminescentes dos materiais que apresentaram uma intensa emissão na região do Infravermelho próximo (com máximo de emissão em 1530 nm) sob excitação em 980 nm, com valores de largura de banda variando de 48 a 84 nm. A dependência dos espectros de emissão (largura inomogênea e componentes Stark), valores de largura de banda e tempos de vida do estado excitado 4I13/2 em relação às diferentes fases cristalinas de Nb2O5 formadas, permitiram a conclusão de que os íons Er3+ estão ocupando preferencialmente ambientes de baixa energia de fônon à base de Nb2O5. Estudos espectroscópicos dos nanocompósitos dopados com íons Eu3+ possibilitaram maiores evidências da ocupação dos íons lantanídeos em diferentes sítios de simetria no Nb2O5. A co-dopagem dos nanocompósitos com íons Er3+ e Yb3+ permitiu uma intensificação na emissão na região do Infravermelho próximo, correspondente à transição 4I13/24I15/2, decorrente da maior seção de choque dos íons Yb3+ em 980 nm e um processo eficiente de transferência de energia entre os íons Yb3+ e os íons Er3+ distribuídos nas matrizes estudadas. Essa transferência de energia eficiente intensificou também as emissões tanto na região do verde como do vermelho, decorrente de processos de conversão ascendente. Um estudo detalhado da dinâmica do processo de conversão ascendente foi realizado para os pós e guias de onda. No presente trabalho também foram obtidos guias de onda planares (100-x)SiO2-xNb2O5 dopados com íons Er3+ e co-dopados com íons Er3+ e Yb3+, com excelentes propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e espectroscópicas para aplicação como amplificadores ópticos, tais como, superfícies livres de trinca, distribuição uniforme dos valores de índice de refração através da superfície e em função da profundidade, baixa rugosidade, alta porcentagem de confinamento da luz, uma excelente transparência das matrizes no visível e infravermelho próximo, bem como emissão em região usada para transmissão de sinal óptico em telecomunicações. Os guias de onda apresentaram intensas emissões tanto na região do Infravermelho próximo quanto no visível, decorrente de processos de conversão ascendente, apresentando ainda uma interessante variação das cores verde e vermelha, dependendo-se da potência de excitação utilizada e da proporção em mol (%) de Nb adicionada. Após a constatação dos excelentes resultados obtidos nos guias dopados com íons Er3+ e Yb3+, foram preparados nanocompósitos co-dopados com Tm3+ e Yb3+ na forma de pós e guias de onda planares, que apresentaram uma largura de banda de 120 nm na região do infravermelho próximo (com máximo de emissão em 1650 nm) e emissões na região do azul (475 nm) e no infravermelho (785 nm), decorrentes de processos de conversão ascendente. Por fim, foi realizada inscrição bem sucedida de canais nos guias de onda planares utilizando um laser de Ti:safira de femtosegundos. Em suma, os materiais nanocompósitos (100-x)SiO2-xNb2O5 apresentam um grande potencial de aplicação, especialmente em fotônica como amplificadores ópticos (EDWA) em telecomunicações, em circuitos fotônicos, lasers na região do visível (explorando conversão ascendente de energia), marcadores ópticos, dependendo fundamentalmente dos íons lantanídeos utilizados na dopagem. No caso especifico de amplificadores ópticos para telecomunicações, pôde-se concluir que as propriedades mais adequadas foram observadas nos materiais nanocompósitos (100-x)SiO2-xNb2O5 guias de onda planares contendo as proporções 80Si-20Nb e 70Si-30Nb tratados termicamente a 900oC co-dopados com íons Er3+/Yb3+ e Tm3+/Yb3+ / In the present work are reported the synthesis and structural, optical and spectroscopic characterizations of lanthanide doped (100-x)SiO2-xNb2O5 nanocomposites materials as planar waveguides and powders prepared by the sol gel method for photonic applications. The controlled phase separation and crystallization observed, as well as the particle size and distribution depended on the composition (%Nb) and the annealing temperature. The structural characterization revealed the formation of two Nb2O5 crystalline phases, orthorhombic (T-phase) and monoclinic (M-phase), with nanoparticle size distribution from 7 to 30 nm. The two crystalline phases were observed as nanocrystals dispersed in an amorphous matrix, constituting transparent nanocomposite systems. The formation of the different crystalline phases affected directly the materials luminescent properties which showed an intense near infrared emission (with maximum peak at 1530 nm) under 980 nm excitation, with bandwidth values from 48 to 84 nm. The dependence of emission spectra (inhomogeneous broadening and Stark components), the bandwidth values and the 4I13/2 excited state lifetimes dependence upon the different Nb2O5 crystalline phases formation, led to the Er3+ ions preferential occupation on low phonon energy, Nb2O5-rich environment. Spectroscopic studies with Eu3+-doped nanocomposites provided additional evidences of the lanthanide occupation of different symmetry sites on the Nb2O5-rich environment. The nanocomposites co-doping with Er3+ and Yb3+ ions allowed intensification on the near infrared emission, corresponding to the 4I13/24I15/2 transition, which resulted from the higher cross section of Yb3+ ions at 980 nm and an efficient energy transfer process between the Yb3+ ions and the Er3+ ions. This efficient energy transfer process also intensified the emissions both in green and red range, deriving from upconversion processes. A detailed study on the upconversion processes was made for nanocomposites and waveguides. In the present work, Er3+-doped and Er3+ and Yb3+ co-doped planar waveguides (100-x)SiO2-xNb2O5 with excellent optical, morphological and spectroscopic properties were also obtained, such as, crack free surfaces, a uniform refractive index profile across the surface and the thickness, low rugosity, high light confinement, low optical losses, and an excellent infrared and visible range matrix transparency, as well as emission used on optical telecommunication transmission. The waveguides showed emission both on near infrared and visible range, resulting from upconversion processes, showing an interesting color tuning phenomena in the green and red ranges, dependent on the excitation power and Nb content (mol%). After the excellent results verified with Er3+ and Yb3+, Tm3+ and Yb3+ co-doped nanocomposites and planar waveguides were prepared, which showed a bandwidth of 120 nm in the infrared range (with maximum peak at 1650 nm) and blue (475 nm) and near infrared (785 nm) emissions deriving from upconversion processes. Finally, channel writing using a femtosecond Ti:sapphire laser was successfully performed on the planar waveguides. Therefore, the (100-x)SiO2-xNb2O5 nanocomposite materials have shown great potential application, especially in photonic, such as, optical amplifiers (EDWA), photonic circuits, visible range lasers (exploring upconversion processes), and optical markers, depending on the lanthanide doping. In the specific case of optical amplifiers for telecommunication application, it could be concluded that the most adequate properties were observed on the ions Er3+/Yb3+ and Tm3+/Yb3+ co-doped (100-x)SiO2-xNb2O5 nanocomposites at 80Si-20Nb and 70Si-30Nb ratios, annealed at 900°C

Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas microfluídicos para aplicações na produção de micro e nanopartículas. Os dispositivos microfluídicos foram microfabricados em vidros do tipo borosilicato e em cerâmica verde LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic). Para os dispositivos em vidro foram utilizadas técnicas de fotolitografia, corrosão úmida e soldagem por cola UV. Com estas técnicas foram produzidos sistemas planares com diversas geometrias, sistemas com dispositivos em paralelo com duas e três camadas de vidros. Além disso, dois polímeros o Benzociclobuteno (BCB) e o Parylene-C foram apresentados como ferramenta para a modificação da superfície do vidro de hidrofílica para hidrofóbica. A cerâmica LTCC foi utilizada para a produção de um sistema microfluídico para focalização hidrodinâmica em 3 dimensões. Os dispositivos microfabricados foram utilizados para estudos sobre a produção de emulsões simples e duplas, observando a influência de parâmetros como taxa de fluxo, razão entre fluxos e diferentes tipos de emulsificantes no tamanho das gotas e no tipo de corte obtido em cada situação. Observou-se que o tamanho máximo das gotas obtidas fica restringido ao tamanho do canal microfabricado, cerca de 50m e o tamanho mínimo obtido foi de 15m. Além da produção de emulsões, foi estudada a produção de nanosuspensões pela técnica de nanoprecipitação anti-solvente. Para este estudo, além das geometrias planares, foram testadas as geometrias 3D e também sistemas para o aumento de escala de produção, onde o sistema integrado possuía 4 dispositivos para nanoprecipitação. Os resultados obtidos indicaram que os sistemas microfluídicos permitem a produção de nanopartículas amorfas, na faixa de 100 a 1000 nm, com baixa polidispersão, sendo ainda reprodutíveis em sistema de maior escala. O desenvolvimento deste trabalho mostrou que a microfluídica oferece ferramentas importantes na obtenção de micro e nanopartículas. / In this work microfluidic systems were developed for applications in micro and nanoparticles production. Microfluidic devices were microfabricated in borosilicate glasses substrates and LTCC ceramic (Low Temperature Co-fired Ceramic). For glass devices were used techniques such as photolithography, wet etching and UV glue for sealing glass wafers. With these techniques were manufactured planar systems with various geometries, systems with devices in parallel with two and three glass layers. In addition, two polymers, BCB and Parylene-C, were presented as a tool for glass surface modification, from hydrophilic to hydrophobic. The ceramic LTCC was used for the production of a microfluidic system for hydrodynamic focusing in three dimensions. The devices were used for studies on the single and double emulsions production, observing the influence of parameters such as flow rate, ratio between flows and different types of surfactants at the droplet size and droplet cut type obtained in each situation. It was observed that the maximum size of the droplets obtained is restricted by the channel size, the maximum was about 50m and the minimum size of 15m. Besides, the devices were used to produce nanoparticles using anti-solvent nanoprecipitation technique. For these studies, besides the planar geometries, 3D geometries were tested and also systems for increasing scale production, where 4 devices were integrated in one system for nanoprecipitation. The results indicated that the microfluidic systems allow the production of amorphous nanoparticles in the range of 100 to 1000 nm with low polydispersity, being also reproducible in a larger scale system. The development of this work has shown that microfluidics offers valuable tools in obtaining micro-and nanoparticles.