Orientadores: Rosa Cristina Cecche Lintz, Luisa Andréia Gachet Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T02:21:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pfeifer_WeilaPacker_M.pdf: 2466874 bytes, checksum: 28fd415c46dbb96247c6b2f15fafae34 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O crescente desenvolvimento tecnológico e a necessidade de comunicação entre as pessoas tem intensificado o aumento do número de equipamentos que se comunicam por meio de redes sem fio (wireless). As construções de alvenaria, ou seja, de paredes feitas de tijolos cerâmicos, blocos de concreto ou placas cimentícias são algumas das barreiras artificiais que podem influenciar na queda ou diminuição do sinal dessas redes, dificultando a comunicação entre os usuários de redes sem fio. A construção civil tem utilizado resíduos de diferentes naturezas para a produção de concretos e argamassas, tais como resíduos de construção e demolição, pó de mármore, pó de granito e de outras rochas, isoladores de porcelana para redes alta tensão, borracha, resíduos de lodo provenientes das Estações de Tratamento de Água (ETA) e Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) como uma alternativa tecnicamente viável, tentando minimizar o consumo de materiais naturais e evitar a disposição inadequada dos resíduos no meio ambiente. Conciliando as necessidades tecnológicas e ambientais, esse trabalho objetiva estudar as características da pasta de cimento e do resíduo de borracha quanto à permissividade de ondas de radiofrequência. Visa-se com isso propor ao mercado a incorporação desse resíduo à fabricação de placas cimentícias ou divisórias, de modo que essas atenue o mínimo possível às ondas de radiofrequência das redes de wireless. Para tanto, foram caracterizados fisicamente o cimento e a borracha e moldados corpos de prova de pastas de cimento sem e com adição de borracha as quais foram ensaiadas à compressão. Amostras de pastas de cimento e amostras de resíduos de borracha foram caracterizadas quanto à permissividade de ondas de radiofrequência, utilizando equipamento analisador de redes e cavidade ressonante na faixa de frequência de 2,45 GHz que representa a faixa de frequência de utilização do wireless. Quanto aos resultados de compressão observa-se que se confirma a relação inversa entre o teor crescente de água/cimento e de borracha com a resistência à compressão. Quanto aos ensaios de radiofrequência, nota-se o aumento da tangente de perda para a pasta de cimento em relação ao resíduo de borracha, consequentemente a pasta de cimento possui uma menor permissividade das ondas de wireless. Para os ensaios de radiofrequência foi necessário desenvolver uma nova metodologia, adaptando para escalas reduzidas as exigências da Norma Técnica Brasileira para a fabricação de corpos de prova / Abstract: The increasing technological development and the need for communication between people has intensified the increasing number of devices that communicate through wireless networks (wireless). The masonry buildings, ie walls made of clay bricks, concrete blocks or cement slabs are some of the artificial barriers that can influence the fall or decrease the signal of these networks, hindering communication between users of wireless networks. The construction industry has used different kinds of waste for the production of concrete and mortar, such as construction and demolition waste, marble dust, granite dust and other rocks, porcelain insulators for high voltage networks, rubber, waste sludge from the Water Treatment Plants (WTP) and Sewage Treatment Plant (STP) as a technically viable alternative, trying to minimize the consumption of natural materials and avoid improper disposal of waste on the environment. Combining the technological and environmental needs, this work aims to study the characteristics of the cement paste and rubber residue as the permissiveness of radiofrequency waves. The aim is to propose it to the market to include this residue for the manufacture of cement slabs or partitions, so that these can attenuate the minimum radiofrequency waves to wireless networks. For that were physically characterized the cement and rubber and molded specimens of cement pastes with and without addition of rubber which were tested in compression. Samples of cement pastes and rubber waste samples were characterized as the permissiveness of radiofrequency waves, using network analyzer equipment and resonant cavity in the frequency band of 2.45 GHz that represents the range of the wireless frequency usage. Regarding the compression results it can be seen that confirms the inverse relationship between increasing water content / rubber cement and the compressive strength. For the tests, radio frequency, note the increase of loss tangent for the cement paste relative to residue of rubber, consequently the cement paste has a lower permittivity of the wireless waves. For testing radio frequency was necessary to develop a new methodology, adapting to the requirements of small scales Brazilian Technical Standard for the manufacture of test specimens / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestra em Tecnologia

Este trabalho é voltado para o estudo teórico e a implementação de um sistema que combina tecnologia de microondas e tecnologia fotônica. O estudo é feito a partir de um circuito para geração de sinais de rádio freqüência baseado em componentes optoeletrônicos conhecido como Oscilador de Microondas Optoeletrônico, OMOP. São apresentadas as características e funções de cada componente do OMOP e os conceitos fundamentais sobre efeito eletro-óptico, modulação e moduladores. Faz-se uma discussão sobre o OMOP baseada nas características de saída do modulador Mach Zenhder e que levam a obtenção de expressões para o espectro de potência e ruído de fase do oscilador. Partindo de uma configuração previamente apresentada na literatura, introduziu-se uma importante modificação na malha de realimentação, e foi gerado um sinal com múltiplas componentes até o limite de 3 GHz. O espaçamento ajustável permite obter múltiplas componentes separadas de 22 MHz, 70 MHz e 74 MHz após seleção apropriada do tempo de atraso na malha de realimentação. A caracterização do circuito fotônico forneceu amplitude do sinal de saída da ordem de -20 dBm, largura de linha menor que 30 kHz e ruído de fase de -94 dBc/Hz para desvio de 1 MHz. Investigando a sensibilidade do oscilador com a tensão de polarização do modulador foi confirmada a característica, previamente observada, de sintonia fina da freqüência de saída do oscilador. Adicionalmente observou-se que é possível sintonizar a freqüência de saída pelo ajuste fino da potência de saída do laser utilizado. Esse fato, sem ter sido mencionado anteriormente na literatura, abre a possibilidade para um esquema inovador de modulação com aplicações em sistemas de comunicações. Os resultados obtidos são discutidos e sugestões para trabalhos futuros são apresentadas no fim.

O estudo das propriedades eletromagnéticas dos materiais, aplicáveis em sensores e blindagens espaciais e aeronáuticas, sob diversas condições ambientais, é necessário para garantir a sua perfeita funcionalidade, conforme estabelecida no projeto. Os Laboratórios de Sistemas Eletromagnéticos (LSE) e de Materiais Eletromagnéticos (LME), do Instituto de Estudos Avançados (IEAv), possuem infra-estruturas para o desenvolvimento e a pesquisa de RADOMEs (Radar Dome - Blindagem para alojamento do sistema de radar) e, atualmente, um dos principais focos dos trabalhos desenvolvidos pelos pesquisadores do LSE é a síntese de cerâmicas eletromagnéticas com esta finalidade, buscando a inovação ao desenvolver esta blindagem com materiais não convencionais, que empregam o aluminossilicato. Dessa forma, o objetivo geral deste trabalho foi estudar a síntese de hexaferrita de Co-Ba do tipo Z (Ba3Co2Fe24O41), visando a sua aplicação como RADOME. Foram fabricadas amostras de hexaferritas do tipo Z por dois diferentes tempos de sinterização: 6 e 24 horas. As ferritas de 6 e 24 horas foram confeccionadas utilizando o método cerâmico convencional, ou reação do estado sólido. As micrografias das microestruturas obtidas mostraram uma formação de grãos heterogêneos, para ambas as amostras, e os difratogramas de Raio X (DRX) mostraram a formação de estruturas secundárias (Co2W e Co2Y). As análises de energias dispersivas (EDS) mostraram valores de percentagem molar para cada elemento próximos aos teóricos. As dispersões de permeabilidade e permissividade complexas ( * e *) foram obtidas na faixa de 40 Hz a 13,5 GHz. O estudo da refletividade foi importante para definir a espessura de confecção de amostras em forma de placas com refletividade nula. Para amostras sinterizadas por 6 horas, a espessura ideal foi de 5 mm, enquanto a amostra com 24 horas de sinterização foi de 6 mm espessura.

As ferritas hexagonais são materiais que possuem forte anisotropia magnetocristalina. A ferrita hexagonal tipo M, em especial, possui, entre outras características, elevada temperatura de Curie, estabilidade química e resistência à corrosão, fatores que a torna alvo de interesse científico e tecnológico. Dentre suas aplicações, encontram-se ímãs permanentes, materiais de armazenamento de dados, componentes em dispositivos elétricos, particularmente naqueles que operam nas frequências de microondas/GHz, entre outros. Os Laboratórios de Sistemas Eletromagnéticos (LSE) e de Materiais Eletromagnéticos (LME), do Instituto de Estudos Avançados (IEAv), possuem infra-estrutura para o desenvolvimento e a pesquisa de RADOMEs (Radar Dome - Blindagem para alojamento do sistema de radar) e, atualmente, um dos principais focos dos trabalhos desenvolvidos pelos pesquisadores do LSE é a síntese de cerâmicas eletromagnéticas com esta finalidade, buscando a inovação ao desenvolver esta blindagem com materiais não convencionais, que empregam o aluminossilicato. Dessa forma, o objetivo geral deste trabalho foi estudar a síntese de hexaferrita de Ba do tipo M (BaFe12O19), visando a sua aplicação como RADOME. Para isso, uma ferrita BaM com adições de CuO foi sintetizada pelo método cerâmico convencional, e analisada por medições de massa específica, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV). A caracterização eletromagnética se deu pelos métodos de impedância e Transmissão/Reflexão, na faixa de 5 MHz a 8 GHz. De uma forma geral, notou-se que as adições de CuO favoreceram a densificação e o crescimento de grão, além de influenciarem as propriedades eletromagnéticas das amostras. Verificou-se também que as adições de CuO tendem a aumentar a refletividade da ferrita BaM

Recentemente, foi proposto um modelo alternativo baseado em pulsares de anãs brancas para os repetidores de raios gama moles (SGRs) e os pulsares de raio-X anômalos (AXPs) (Malheiro, 2012), designados normalmente como magnetares. Neste modelo as anãs brancas magnéticas podem ter campos magnéticos $Bsim 10^{7}-10^{10} { m G}$ e rodarem muito rápido em frequências $Omegasim 1 { m rad/s}$, permitindo que produzam grandes diferenças de potencial eletromagnéticos (EM) e gerar pares de elétrons-pósitrons ($e^{pm}$). Estes potenciais EM são comparáveis com os produzidos em pulsares de estrelas de nêutrons com fortes campos magnéticos e até maiores. No nosso estudo nós consideramos dois processos possíveis associados com a aceleração de partículas, normalmente usados para explicar a emissão de rádio em pulsares de estrelas de nêutrons: em um processo nós temos a produção de pares perto das calotas polares da estrela, isto é, dentro do cilindro de luz onde as linhas do campo magnético são fechadas, e no outro a criação de pares acontece fora da magnetosfera, i.e., bem longe da superfície da estrela onde as linhas do campo magnético são abertas (Chen, 1993). Esta análise da possibilidade de emissão de rádio foi realizada para todas as 23 SGRs/AXPs do catálogo on-line dos magnetares do grupo de astrofísica e cosmologia da universidade de McGill (Olausen, 2014) que contém as informações atuais e disponíveis destas fontes. Concluímos que o modelo de emissão fora da magnetosfera é o que é compatível com as observações astronômicas que indicam uma falta de emissão de rádio para quase todas as SGRs/AXPs, quando estas fontes são entendidas como pulsares de anãs brancas. Nós mostramos explicitamente nesta dissertação que o raio $R$ destes fontes como anãs brancas aumenta o raio polar da calota $R_{p}sim Rsenalpha$ e o ângulo polar da calota $senalpha=sqrt{frac{R}{R_{L}}}$. No caso dos SGRs/AXPs que têm períodos longos $Psim10 { m s}$, o raio do cilindro de luz $R_{L}approx5 imes10^{10} { m cm}$ é muito grande comparado a uma estrela de nêutrons $Rsim10^6 { m cm}$, mas apenas 100 vezes maior que o raio de uma anã branca densa, a escala normal para a razão $R/R_L$ de um pulsar de rádio de estrela de nêutrons. Além disto, para todas estas fontes vistas como pulsares de estrelas de nêutrons, ambas os modelos produzem emissão de rádio para todas elas. O nosso trabalho é uma primeira tentativa para encontrar uma explicação para o quebra cabeças (ou enigma) de porquê para quase todas as SGRs/AXPs é esperado emissão de rádio, mas isto foi observado apenas para quatro delas. Estas quatro fontes, como já foi sugerido recentemente (Goulart, 2013), parece pertencer a uma categoria de pulsares de estrelas de nêutrons de alto campo magnético, diferente de todas as outras SGRs/AXPs que nossa dissertação indica pertencer a uma nova classe de pulsares de anãs brancas, muito rápidas e magnéticas.

Esta dissertação apresenta um estudo que teve por finalidade desenvolver uma solução alternativa para reduzir a intermodulação entre antenas de leitores utilizados em sistemas RFID (Radio Frequency Identification), por esta razão, foi realizada uma pesquisa que consistiu em uma revisão sistemática sobre interferência entre antenas de leitores RFID. Os resultados mostraram que 70% das publicações analisadas foram realizadas em apenas cinco países e que 49% foram publicadas nos últimos três anos. A revisão sistemática também identificou que existem modelos que classificam as técnicas utilizadas para redução da interferenciaentre leitores, porém nenhuma das pesquisas analisadas apresentou uma sintese de classificação que contemplasse todas a técnicas de intermodulação citadas nas pesquisas, o que resultou no desenvolvimento de uma sintese de classificação de intermodulação oriunda de sistemas RFID A revisão identificou que 27% das formas de redução de intermodulação entre antenas manipulava a potência de saída do leitor para redução da área afetada pelas antenas como forma de evitar a intermodulação, porém nenhuma pesquisa propôs realizar alguma modificação nas características das antenas de forma a evitar a interferência ocorrida entre leitores. Esse fato motivou o desenvolvimento de uma antena para a faixa de frequência UHF (Ultra High Frequency) destinada a sistemas RFID com diagrama de radiação ajustável em ambientes de produção. A pesquisa foi desenvolvida com base nos princípios metodológicos de um Modelo para P&D (Pesquisa e Desenvolvimento) para produtos eletrônicos por pequenas equipes, engenheiros independentes e inventores. Como resultado foi obtido um protótipo que foi comparado com antenas comerciais para demonstrar a possibilidade de alterar o lóbulo de radiação. A nova antena desenvolvida também possui um diferencial, que reside na opção de ser utilizada tanto como antena direcional quanto omnidirecional, bastando apenas modificar a configuração de instalação. / This dissertation presents a study that aimed to develop an alternative solution for reducing intermodulation between readers antennas used in RFID systems (Radio Frequency Identification), for this reason, a survey that consisted of a systematic review of interference was carried out between antennas RFID readers. The results showed that 70% of the analyzed publications were performed in only five countries and that 49% have been published in the last three years. The systematic review also found that there are models that classify the techniques used to reduce interferenciaentre readers, but none of the studies analyzed showed a synthesis of classification system encompassing all the intermodulation techniques cited in the research, which resulted in the development of a classification synthesis intermodulation coming from RFID systems. A review showed that 27% of forms of intermodulation reduction between antenna manipulating the reader's output power to reduce the area affected by the antennas in order to avoid intermodulation, but no research proposed to carry some modification in the characteristics of antennas in order to avoid interference occurred between readers. This fact motivated the development of an antenna for the UHF band (ultra high frequency) RFID systems designed with adjustable radiation pattern in production environments. The research was developed based on methodological principles of a model for R & D (Research and Development) for electronic products in small teams, independent engineers and inventors. The result was a prototype which was compared with commercial antennas to demonstrate the ability to change the radiation lobe. The new antenna developed also has a differential, which lies in the option to be used both as directional as omnidirectional antenna by simply modifying the installation configuration.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3177_1.pdf: 4287717 bytes, checksum: d34811126b89d5ea35c22cacdd5f9194 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / FUNDAÇÃO DE APOIO AO DESENVOLVIMENTO DA UFPE / Nesta dissertação é apresentado um estudo sobre o projeto dos elementos que compõem a etiqueta a ondas acústicas de superfície (OAS) para identificação por radiofrequência (RFID). Também foram desenvolvidas as etapas de processos de microfabricação necessárias e a metodologia para caracterização utilizando impedancímetro, analisador de rede e analisador de espectro. Identificação por radiofrequência é uma tecnologia baseada na leitura de dispositivos, normalmente cliamados de etiquetas, utilizando ondas de radiofrequência. O sistema RPID é constituído basicamente por um conjunto de etiquetas e por uma ou mais unidades de leitura. Cada etiqueta é responsável por carregar um código único de identificação. Por utilizar ondas de rádio, o mecanismo de leitura dispensa a necessidade de um contato visual livre de obstáculos entre o leitor e a etiqueta como ocorre no caso óptico. Essencialmente, a etiqueta RFID OAS funciona como uma linha de retardo, refletindo parcialmente o sinal enviado pelo interrogador. A identidade retorna na forma de um padrão de ecos seguindo um método de codificação baseado na disposição de estruturas metálicas refletoras de ondas acústicas sobre a superfície de um substrato piezoelétrico. Por fim, uma discussão sobre a integração das etiquetas e interrogadores em redes de sensores, seja Internet (TCP/IP) ou rede de celular (GSM) via protocolo General Packet Radzo Service (GPRS)

Resumo não disponível

Esta dissertação apresenta um estudo que teve por finalidade desenvolver uma solução alternativa para reduzir a intermodulação entre antenas de leitores utilizados em sistemas RFID (Radio Frequency Identification), por esta razão, foi realizada uma pesquisa que consistiu em uma revisão sistemática sobre interferência entre antenas de leitores RFID. Os resultados mostraram que 70% das publicações analisadas foram realizadas em apenas cinco países e que 49% foram publicadas nos últimos três anos. A revisão sistemática também identificou que existem modelos que classificam as técnicas utilizadas para redução da interferenciaentre leitores, porém nenhuma das pesquisas analisadas apresentou uma sintese de classificação que contemplasse todas a técnicas de intermodulação citadas nas pesquisas, o que resultou no desenvolvimento de uma sintese de classificação de intermodulação oriunda de sistemas RFID A revisão identificou que 27% das formas de redução de intermodulação entre antenas manipulava a potência de saída do leitor para redução da área afetada pelas antenas como forma de evitar a intermodulação, porém nenhuma pesquisa propôs realizar alguma modificação nas características das antenas de forma a evitar a interferência ocorrida entre leitores. Esse fato motivou o desenvolvimento de uma antena para a faixa de frequência UHF (Ultra High Frequency) destinada a sistemas RFID com diagrama de radiação ajustável em ambientes de produção. A pesquisa foi desenvolvida com base nos princípios metodológicos de um Modelo para P&D (Pesquisa e Desenvolvimento) para produtos eletrônicos por pequenas equipes, engenheiros independentes e inventores. Como resultado foi obtido um protótipo que foi comparado com antenas comerciais para demonstrar a possibilidade de alterar o lóbulo de radiação. A nova antena desenvolvida também possui um diferencial, que reside na opção de ser utilizada tanto como antena direcional quanto omnidirecional, bastando apenas modificar a configuração de instalação. / This dissertation presents a study that aimed to develop an alternative solution for reducing intermodulation between readers antennas used in RFID systems (Radio Frequency Identification), for this reason, a survey that consisted of a systematic review of interference was carried out between antennas RFID readers. The results showed that 70% of the analyzed publications were performed in only five countries and that 49% have been published in the last three years. The systematic review also found that there are models that classify the techniques used to reduce interferenciaentre readers, but none of the studies analyzed showed a synthesis of classification system encompassing all the intermodulation techniques cited in the research, which resulted in the development of a classification synthesis intermodulation coming from RFID systems. A review showed that 27% of forms of intermodulation reduction between antenna manipulating the reader's output power to reduce the area affected by the antennas in order to avoid intermodulation, but no research proposed to carry some modification in the characteristics of antennas in order to avoid interference occurred between readers. This fact motivated the development of an antenna for the UHF band (ultra high frequency) RFID systems designed with adjustable radiation pattern in production environments. The research was developed based on methodological principles of a model for R & D (Research and Development) for electronic products in small teams, independent engineers and inventors. The result was a prototype which was compared with commercial antennas to demonstrate the ability to change the radiation lobe. The new antenna developed also has a differential, which lies in the option to be used both as directional as omnidirectional antenna by simply modifying the installation configuration.

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