Neste trabalho, as propriedades estruturais e dielÃtricas da fase triclÃnica () de BiNbO4 com adiÃÃo de Ãxidos (BNO:Y, Y=0,3,5,10% em peso de PbO, Bi2O3) foram investigadas em funÃÃo da frequÃncia e da temperatura para uso em ressoadores dielÃtricos e aplicaÃÃes em dispositivos de rÃdio frequÃncia e microondas. Nosso interesse foi obter dielÃtricos cerÃmicos com uma permissividade dielÃtrica alta combinada com baixas perdas dielÃtricas e estabilidade tÃrmica. Nas medidas realizadas em temperatura ambiente de 25ÂC obtivemos um alto valor da permissividade dielÃtrica (εâr = 78,44) com o BNO5Pb (5% de PbO) em 100kHz e um baixo valor da tangente de perda (tan  = 2,19 x 10-4) com o BNO3Pb (3% de PbO) em 33,69MHz. Com variaÃÃo de temperatura e uma frequÃncia fixa de 100kHz, obtivemos um alto valor da permissividade dielÃtrica com εâr =76,4 a 200ÂC com o BNO5Pb e um baixo valor de perda dielÃtrica a 80ÂC com o BNO3Bi (3% de Bi2O3), com valor de tg  = 5,4 x 10-3. A medida do coeficiente de temperatura da capacitÃncia (TCC) mostrou que a estabilidade tÃrmica capacitiva pode ser alcanÃada, em 1MHz com o aumento do nÃvel de adiÃÃo de Bi ou Pb atà obtermos o TCC=0 ppm/oC. Para o BNO obtivemos um TCC=-55,06 ppm/oC que dopado com 3% de Bi passou para TCC=+86,74 ppm/oC e dopado com 3% de Pb passou para TCC=+208,87 ppm/oC. As medidas na faixa de microondas de 4-6 GHz foram obtidas utilizando-se o mÃtodo Hakki-Coleman. Com o BNO sinterizado a 1025ÂC por 3h, obtivemos um produto do fator de qualidade pela frequÃncia de ressonÃncia (Qxf) igual a 1470,75 GHz e uma permissividade dielÃtrica ( ) igual a 31,38. Neste estudo obtivemos uma cerÃmica BNO Ãtil para o desenvolvimento de capacitores cerÃmicos, aplicaÃÃes em dispositivos de rÃdio frequÃncia, dispositivos de microondas e desenvolvimento de ressoadores dielÃtricos.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Com os recentes avanÃos da indÃstria de telecomunicaÃÃes se faz cada vez mais necessÃrio o desenvolvimento de matÃrias que apresentem altos valores de constante dielÃtrica, baixa perda dielÃtrica e uma boa estabilidade tÃrmica. Muitos materiais para rÃdio frequÃncia e microondas tÃm sido amplamente usados em uma variedade de aplicaÃÃes nestes segmentos. Destas aplicaÃÃes, as mais recentes tecnologias utilizam cerÃmicas com baixa temperatura de sinterizaÃÃo, materiais de baixo ponto de fusÃo, alÃm das caracterÃsticas citadas anteriormente. CerÃmicas dielÃtricas a base de Bismuto sÃo candidatas como materiais de baixa temperatura de sinterizaÃÃo e tÃm sido estudadas amplamente. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e caracterizaÃÃo da sÃrie cerÃmica CaBi4Ti4O15 (CBT) com adiÃÃo em massa de triÃxido de bismuto, material conhecido por suas excelentes propriedades dielÃtricas, principalmente elevados valores de constante dielÃtrica. Esta sÃrie foi produzida a partir do mÃtodo cerÃmico convencional ou mÃtodo do estado sÃlido, com a utilizaÃÃo de moagem mecÃnica de alta energia e tratamento tÃrmico. ApÃs a sÃntese, foi adicionado o triÃxido de bismuto em diferentes concentraÃÃes para melhorar as caracterÃsticas elÃtricas desta matriz cerÃmica. A caracterizaÃÃo estrutural foi realizada por meio de DifraÃÃo de Raios-X com Refinamento de Rietveld. Um estudo da morfologia foi realizado atravÃs de Microscopia EletrÃnica de Varredura. Foram realizados experimentos para verificar o comportamento dielÃtrico das amostras, na regiÃo de rÃdio frequÃncia e microondas. No geral percebemos que esta matriz cerÃmica apresenta as caracterÃsticas desejÃveis para sua aplicaÃÃo na fabricaÃÃo de dispositivos eletrÃnicos como capacitores e antenas ressoadoras dielÃtricas. / With the recent advances in telecommunications industry, itâs increasingly required the development of materials which have high values of dielectric constant, low dielectric loss and a good thermal stability. Many materials for radio frequency and microwaves utilization have been largely used in a variety of applications in these segments. From these applications, the latest technology generally use ceramics with low sintering temperature, low melting point materials, in addition to the aforementioned characteristics. Dielectric ceramics based on Bismuth are candidates as low temperature sintering materials and have been studied extensively. This work presents the development and characterization of ceramic series CaBi4Ti4O15 (CBT) with addition of bismuth trioxide, which is currently known for its excellent dielectric properties, mostly by its high dielectric constant values. These series were produced by the use of conventional ceramic method or method of solid state, with the use of mechanical grinding of high energy and heat treatment. After the synthesis, was added the bismuth trioxide in different concentrations to improve the electrical characteristics of ceramic CBT. The Structural characterization was showed by X-ray Diffraction with Rietveld Refinement. A study of the morphology was accomplished by scanning electron microscopy (SEM). Experiments were performed to verify the behavior of dielectric samples, radio frequency and microwaves. In general we can realize that this ceramic standard mold presents desirable characteristics for its application in the manufacture of electronic devices such as capacitors and dielectric resonator antennas.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho foi desenvolver estratÃgias de monitoramento e automaÃÃo em sistemas de irrigaÃÃo utilizando sensores capacitivos FDR para coletar dados do conteÃdo de Ãgua no solo atravÃs de uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF). Os sensores capacitivos FDR foram desenvolvidos no Departamento de Engenharia AgrÃcola (DENA) da UFC. Foram utilizados neste trabalho 14 sensores capacitivos FDR e um deles passou por um processo de calibraÃÃo em laboratÃrio, onde foi sobreposta uma lÃmpada de 100 watts na amostra de solo indeformada para acelerar o secamento do solo. Esta calibraÃÃo derivou uma equaÃÃo do tipo potencial. A RSSF utilizada à formada por mÃdulos sensores capazes de comunicar-se entre si por rÃdio frequÃncia, possuindo um ponto de comunicaÃÃo final (estaÃÃo base). O sistema de RSSF foi constituÃdo de 7 mÃdulos sensores, 2 mÃdulos multihops e um mÃdulo mestre conectado ao computador. Cada mÃdulo sensor à constituÃdo pelos seguintes elementos: transceptor TRF 2.4 GHz da Laipac (alcance mÃximo de 150 m), memÃria, processador, bateria de 12 volts e dois sensores capacitivos FDR. A RSSF foi instalada em um campo cultivado por milho em estÃdio avanÃado de produÃÃo (30 DAS). Os sensores capacitivos FDR foram instalados em duas profundidades: 10 cm e 25 cm. Os dados dos mÃdulos sensores eram transmitidos ao mÃdulo mestre atravÃs dos 2 mÃdulos multihops. As respostas dos sensores capacitivos FDR foram coletadas pelos mÃdulos sensores todos os dias, pelo perÃodo da manhà e da tarde, e o tempo de irrigaÃÃo foi determinado com base na equaÃÃo de calibraÃÃo. As leituras foram coletadas antes e depois das irrigaÃÃes e o experimento durou aproximadamente 15 dias. Foi realizada uma validaÃÃo da calibraÃÃo em campo relacionando as respostas dos sensores capacitivos FDR em tempo real com a umidade volumÃtrica pelo mÃtodo padrÃo de estufa. A RSSF possibilitou que os sensores capacitivos FDR registrassem a variaÃÃo do teor de Ãgua durante os eventos de chuva e irrigaÃÃes. As comunicaÃÃes dos mÃdulos sensores foram bem sucedidas, apesar da altura das plantas e as ocorrÃncias das chuvas terem impedido em alguns momentos as transmissÃes. A equaÃÃo obtida em laboratÃrio subestimou os valores de umidade volumÃtrica real, obtida pelo mÃtodo direto, devido à temperatura que a lÃmpada incidiu na amostra de solo durante o processo de calibraÃÃo. A bateria dos mÃdulos sensores foi o fator mais limitante e requer ajuste no protocolo de comunicaÃÃo da RSSF par otimizar o consumo. A RSSF mostrou-se um sistema dinÃmico e preciso e pode, em conjunto com os sensores capacitivos FDR, auxiliar pesquisadores e produtores na tomada de decisÃo de irrigaÃÃo. / The goal of this study was to develop strategies for monitoring and automated irrigation systems using FDR capacitance sensors to collect data of water content in the soil through Wireless Sensor Network (WSN). The FDR capacitance sensors were developed in the Department of Agricultural Engineering (DENA) pertain UFC. Were used 14 FDR capacitance sensors and one of them went through a calibration process in the laboratory, witch was superimposed a 100-watt bulb in the soil sample undeformed to accelerate the drying soil. At the end of the calibration we obtained an equation potential model. The WSN is formed sensors nodes can communicate with each other by radio frequency having a communication end point (base station). The WSN system consisted of 9 sensors modules and a master module connected to the PC. Each sensor module consists of the following elements: 2.4 GHz transceiver TRF of company Laipac (maximum range 150 m), memory, processor, 12-volt battery and two FDR capacitance sensors. The WSN was installed in a field of maize crop in an advanced stage of production (30 DAS). The FDR capacitance sensors were installed at two depths: 10 cm and 25 cm. The data from the sensor modules were transmitted to the master module through the 2 modules multihops. The responses of the FDR capacitance sensors were collected every day at the morning and afternoon, and the time of irrigation was determined based on the calibration equation. The responses of the FDR capacitance sensors obtained by WSN were collected before and after irrigation and the experiment lasted 15 days. We performed a validation of the field calibration relating the responses of the FDR capacitance sensors in real time with the water content by gravimetric method. The WSN enabled FDR capacitance sensors recorded the variation of water content during the events of rainfall and irrigation. The communications of sensors modules have been successful, despite the height of plants and occurrences of rainfall have impeded some transmissions. The equation obtained in laboratory underestimated the true values water content obtained by the direct method, due to the temperature that the light bulb emitted on the soil sample during the calibration process. The battery of the sensor modules was the most limiting factor and requires adjustment in the communication protocol of WSN to optimize consumption. The WSN was dynamic and accurate and may, in partnership with FDR capacitance sensors, help researchers and producers in decision-making irrigation.