Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2007. / Submitted by Luis Felipe Souza (luis_felas@globo.com) on 2008-11-25T16:43:41Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_CarlosEvangelistaJunior.pdf: 4060941 bytes, checksum: 0412bca1e07872e3de59fc9a31fc007d (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2009-02-09T11:43:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_CarlosEvangelistaJunior.pdf: 4060941 bytes, checksum: 0412bca1e07872e3de59fc9a31fc007d (MD5) / Made available in DSpace on 2009-02-09T11:43:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_CarlosEvangelistaJunior.pdf: 4060941 bytes, checksum: 0412bca1e07872e3de59fc9a31fc007d (MD5) / A crescente demanda por serviços de telecomunicações, sobretudo comunicações sem fio, e o congestionamento do espectro de radiofreqüências têm motivado o desenvolvimento de novos dispositivos de microondas com melhor desempenho e tamanho reduzido. Os ressoadores dual-mode são dispositivos com características altamente desejáveis dentro deste contexto, sobretudo por sua contribuição na redução de tamanho e peso. No presente trabalho, será estudada sua aplicabilidade na confecção de filtros. Inicialmente será realizado o modelamento do anel ressoador para a determinação de suas freqüências de ressonância. Em seguida, será feita uma análise comparativa das diferentes estratégias de alimentação desse ressoador. Por fim, serão estudados o modelamento e as topologias de estruturas com anéis ressoadores dual-mode e sua aplicação na construção de filtros. As simulações apresentadas ao longo deste trabalho foram realizadas por meio de um software que implementa o método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo (FDTD – Finite Difference Time Domain). Foi construído e medido um protótipo de filtro utilizando ressoadores dual-mode para consolidar o trabalho e validar o software na prática. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The increasing demand for telecommunications services and the congestion of the radio frequencies spectrum have motivated the development of new devices with performance improved and small dimensions. This work will focus on dual-mode ring resonators and its applicability on the issue of assembly of filters. Initially, the model of the ring resonator and its resonance frequencies has been studied. Afterwards, a comparative analysis of different strategies of feeding have been made. Finally it has been studied the modeling of the structures with dual-mode rings resonators and a filter with this topology have been assembled. The simulations of this dissertation had been made by a developed software which implements the Finite Difference Time Domain method (FDTD).

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Construções Civis). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2007. / Submitted by Luis Felipe Souza (luis_felas@globo.com) on 2008-11-25T18:34:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_CelioRamosAlves.pdf: 1536344 bytes, checksum: 95932402c6c4ffa379c35a463a9bc981 (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2009-02-09T15:23:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_CelioRamosAlves.pdf: 1536344 bytes, checksum: 95932402c6c4ffa379c35a463a9bc981 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-02-09T15:23:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_CelioRamosAlves.pdf: 1536344 bytes, checksum: 95932402c6c4ffa379c35a463a9bc981 (MD5) / Desenvolvimentos recentes nos sistemas de comunicação trouxeram novos desafios no projeto de circuitos de RF. Parâmetros como miniaturização, leveza, baixo custo e facilidade de fabricação são demandados cada vez mais. Filtros com característica de dupla banda passante usando ressoadores de impedância degrau (SIR) são uma boa opção. Nesta pesquisa um novo tipo de filtro planar em microfita usando ressoadores SIR acoplados é investigado. Além disso, um ressoador de laço aberto acoplado internamente é inserido para melhorar a resposta do filtro. Os filtros são simulados e fabricados, comparando-se as respostas. ___________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Recent development in present ommunications systems has created challenges in design of RF circuits. Parameters as small size, reduced weight, low cost and easy fabrication are every day more demanded. Dual band filters using stepped impedance resonator (SIR) are good option. In this research a new type of planar microwave filter using coupled microstrip SIR resonators is proposed. Furthermore, an openloop resonator is coupled in order to improvement filter response. Measured results are compared with the computed responses.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5617_1.pdf: 4304249 bytes, checksum: 169fa0a99d22f79f7d443eef72e63c31 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / O rápido crescimento dos sistemas de comunicações móveis tem obrigado as operadoras de telefonia a sobrepor as novas tecnologias de telecomunicação (UMTS, WiMAX,Mesh) às rede existentes (GSM,WLL, GPRS, CDMA), implicando maiores custos de instalação de estrutura e de manutenção das várias tecnologias. Os duplexadores são dispositivos que permitem a redução da quantidade de elementos que compõem os sistemas radiantes das redes de comunicações móveis. Um duplexador consiste de dois filtros passa-faixa, sintonizados em ambas as bandas de uplink e downlink do padrão utilizado, seja GSM, UMTS ou CDMA. Neste trabalho, é apresentado um novo projeto de duplexador para UMTS baseado em ressoadores de microfita do tipo-H de acoplamento cruzado cujas vantagens são dimensões reduzidas e largura de banda bem definida. São também apresentados os métodos de projeto para dimensionamento do dispositivo, que utilizam análises de redes de micro-ondas, métodos numéricos e simulação em software dedicado para cálculos de campos eletromagnéticos. O dispositivo foi fabricado e testado usando a própria estrutura do laboratório de micro-ondas do Departamento de Eletrônica e Sistemas da UFPE. Resultados experimentais e dados de simulação são confrontados para avaliação dos métodos de projeto e do desempenho do dispositivo

COSTA, R. C. S. Estudo experimental e numérico de uma antena ressoadora dielétrica baseada em CaTi1-x(Nb 2/3 Li 1/3)xO3-δ (CNLTO) e CaTi1-x(Nb 1/2 Ln 1/2)xO3 (Ln=Bi (CNBTO) e Fe(CNFTO)) para aplicações em bluetooth. 2007. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-05T12:26:54Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_rcscosta.pdf: 2765779 bytes, checksum: fbff5efc28562ffdf71d7c53fb59878d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-06T17:23:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_rcscosta.pdf: 2765779 bytes, checksum: fbff5efc28562ffdf71d7c53fb59878d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T17:23:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_rcscosta.pdf: 2765779 bytes, checksum: fbff5efc28562ffdf71d7c53fb59878d (MD5) Previous issue date: 2007-09-10 / The progress of telecommunication industry is highly dependent of the fabrication of low cost, quality factor and smaller size of the individual components for commercial applications. This kind of characteristics are necessary to warranty that the signal have well suited frequency, avoiding the noise interference signals, that could affect the performance of the telecommunication systems. Dielectric ceramics have significant advantages of light weight, low cost, small size, low profile, high radiation eficiency, low production cost and ease of integration with other active or passive microwave integrated circuit. This work will provide a new ceramic material that could be used in a miniature antenna for Bluetooth applications. This work is divided in three stages. The first one is develop a new material with a good dielectric permittivity (25 < ²r < 50), high quality factor (Q > 5000) and low temperature coeficient of resonant frequency (¿f ). The second one characterize the developed material by XDR, Raman, Infrared and dielectric spectroscopy in microwave region. The last one is build and simulate the antenna made with the developed dielectric material. / O progresso da indústria de telecomunicações depende da fabricação em larga escala de circuitos de baixo custo, alto desempenho elétrico, confiabilidade e passividade de miniaturização. Estas características são necessárias para garantir que os sinais transmitidos sejam confinados a uma freqüência bem definida, evitando assim sinais que possam interferir no desempenho satisfatório de sistemas de telecomunicações. As cerâmicas dielétricas fornecem vantagens significantes em termos de compactação, peso, estabilidade térmica e custos de produção em dispositivos de micro-ondas, além de possuir uma grande facilidade de integração com outros circuitos integrados de microondas. Este trabalho consiste no desenvolvimento e caracterização de um novo tipo de material cerâmico para ser utilizado como uma antena miniatura para aplicações em Bluetooth (2.4 GHz). O trabalho está dividido em três etapas. A primeira consiste em desenvolver um novo material que possua constante dielétrica (25 < ²r < 50), um alto fator de qualidade (Q > 5000) e um coeficiente de temperatura da freqüência de ressonância (¿f ) próximo de zero. A segunda consiste em caracterizar o material desenvolvido através de Difração de Raios-X e Espectroscopias Raman, Infra-vermelho e Dielétrica. A última etapa consiste em fabricar e simular a antena feita com o material desenvolvido, comparando o desempenho teórico com o prático.

O objetivo deste projeto, intitulado \"construção de um espectrômetro de ressonância paramagnética eletrônica em banda S\", é a construção e a caracterização de um sistema de microondas para espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica operando na faixa de 2-4 GHz, banda S. O trabalho aqui apresentado demonstra em detalhes a viabilidade da construção e caracterização do espectrômetro operando em banda S. A vantagem em se utilizar um espectrômetro em banda S é permitir o estudo de amostras que apresentam estruturas paramagnéticas com interações hiperfinas e superhiperfinas parcialmente resolvidas em freqüências mais altas, provocados por distribuições sobre os parâmetros de EPR, especialmente sobre o fator g (g-strain) e as interações hiperfinas (A-strain) devido a um mosaico de campo cristalino local. Para a caracterização do equipamento foram comparados os resultados experimentais obtidos no espectrômetro de banda X com os obtidos no espectrômetro construído, sempre se utilizando os mesmos tipos de amostras. Os testes realizados foram em relação: a potência de saturação, largura de linha e a relação sinal-ruído. Para demonstrar a viabilidade da construção de um espectrômetro operando em baixa freqüência, banda S, foram realizados testes com o composto CuTFAs\'O IND.4\'. A escolha deste complexo está no fato do espectro deste composto em banda X apresentar na linha de campo alto uma estrutura hiperfina mal resolvida, oriundas da interação com o próprio núcleo de Cu (I=3/2). / The purpose of this project, entitled \"construction of electron paramagnetic resonance spectrometer in S band\", is a construction and characterization of a microwave system for electron paramagnetic resonance spectroscopy in 2-4 GHz, S band. In this work we present the advantages for the construction and characterization of a spectrometer in S band. The advantage of the S band spectrometer is the possibility to study samples which present paramagnetic structures with hyperfine and superhyperfine interactions presenting partial resolution in higher frequency due to the effects known as g-strain and A-strain. For the espectrometer characterization we compare the experimental results obtained in S band with the results obtained in S band. The tests were done consider the microwave power in the sample, the effect of the line width in the signal and the signal-to-noise ratio. The advantages for the construction of a spectrometer in S band are demonstrated with the composition CuTFAs\'O IND.4\' which has a hyperfine interaction badly decided in X band, deriving of the interaction with the proper nucleus of Cu (I=3/2).

Materiais dielétricos para operação em microondas constituem um ponto importante para usos em sistemas de comunicação móvel/via satélite, incluindo sistemas de monitoramento terrestres, internet/telefonia para celulares, internet das coisas, além do interesse militar para elaboração de radares. Avanços importantes nesse setor tecnológico só foram outorgados, graças ao emprego ostensivo de ressoadores dielétricos (RDs). Esses dispositivos constituem cerâmicas óxidas com baixa perda dielétrica em microondas, com demanda para sua miniaturização. O sistema deverá possuir alta constante dielétrica nesse intervalo e o dispositivo deve ser termicamente estável, ou seja, suas propriedades dielétricas não se alterarão com a temperatura. A busca por materiais de alto desempenho resultou na descoberta das perovskitas ordenadas 1:1 e 1:2, com estequiometria A2BBO6 e A3BB2O9, respectivamente. Tais sistemas ordenam o sítio B, da perovskita ABO3, gerando o empilhamento dos planos cristalinos com B e B, intercalados e na direção [1 1 1]c. Os resultados da literatura mostram que o ordenamento possui papel fundamental na obtenção de ressoadores de baixa perda dielétrica. Ademais, poucos estudos reportam as propriedades dos sistemas contendo os cátions Ca e Nb, no sítio B. Portanto, essa tese dedicou-se à investigação das propriedades dielétricas do sistema Ba3CaNb2O9 e, posteriormente, a modificação desse com a substituição dos cátions Ba2+ por Sr2+ e La3+. As amostras foram preparadas pelo método de reação do estado sólido e, posteriormente, caracterizadas pela difração de raios X, espalhamento Raman, espectroscopia de impedância e desempenho em microondas, além de técnicas complementares como análise térmica, densidade por imersão e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados demonstraram a coexistência dos domínios 1:1 e 1:2 no sistema Ba3CaNb2O9, sendo possível manipulá-los mediante condições da sinterização. Microestruturalmente, esses domínios são regiões no cristalito com diferentes ordens catiônicas e, assim, com propriedades cristalográficas e vibracionais diferentes. Pela impedância, notou-se que o ressoador Ba3CaNb2O9 tende a conduzir mais quando possui uma tendência para o domínio 1:1. Tal resultado foi confirmado em microondas, onde a redução da perda dielétrica foi correlacionada à diminuição do domínio 1:1 na estrutura cristalina dos ressoadores. Na solução sólida com Sr2+, uma transição da fase trigonal D3d3 para monoclínica C2h3 foi detectada nos pós-calcinados, sendo oriunda das inclinações octaédricas do sistema de Glazer a0b-b-. As cerâmicas desse sistema foram sinterizadas a 1500 &deg;C por 26 h, cujo resultado ilustrou uma tendência à ordem 1:1 para x &ge; 0,30. No sistema com La3+, observou-se, além da coexistência, os monodomínios 1:1 e 1:2. O sistema com monodomínios 1:1, BaLaCaNbO6 (y = 0,50), evidenciou uma distorção monoclínica intrínseca. Esta distorção foi associada às inclinações octaédricas do sistema de Glazer a0b-b-, reduzindo a simetria da fase cúbica Oh5 para monoclínica C2h3. Por fim, o desempenho como ressoador dielétrico dos sistemas BaLaCaNbO6 e Ba3CaNb2O9 foi avaliado. O primeiro sistema mostrou os seguintes valores: permissividade relativa &epsilon;g &#8764; 26, Qu &times; fR &#8764; 10.506 GHz e coeficiente &#964;f &#8764; -55 ppm.K-1. O segundo sistema revelou os dados: permissividade &epsilon;g &#8764; 43, Qu &times; fR &#8764; 15.752 GHz e o coeficiente &#964;f &#8764; 278 ppm.K-1. / Dielectric materials for microwave applications play an important role in mobile and satellite communication systems, including terrestrial monitoring, internet/mobile devices, internet of things, as well as the military uses as the radar developments. Advances in this technological field were only possible due to the ostensive use of dielectric resonators (DRs). These devices constitute oxide ceramics with a low dielectric loss in microwave frequency. The system must have high dielectric constant and such a device must be thermally stable. The search for highperformance materials granted the discovery of 1:1 and 1:2 ordered perovskites, with general formula A2BBO6 and A3BB2O9, respectively. These systems depict the B-site ordering of ABO3 perovskite, inducing the crystalline planes stacking in the [1 1 1]c direction. The literature results showed that the ordering plays an essential role in the low loss ceramics. Moreover, few studies reported the features of the systems containing the Ca and Nb cations at the B-site. Therefore, our work drives the dielectric properties of the Ba3CaNb2O9 system and, then, the modification induced by Ba2+ substitution by Sr2+ and La3+. The samples were prepared by the conventional solid-state reaction method and probed by X-ray diffraction, Raman scattering, impedance spectroscopy and microwave performance, as well as other techniques such as thermal analysis, density measurement, and electron microscopy. Our findings elucidated the coexistence of 1:1 and 1:2 domains in Ba3CaNb2O9 ceramics, being possible to manipulate them by sintering conditions. Such an ordered domain denotes regions in the crystallites with different cationic order and with different crystallographic and vibrational behavior. By the impedance spectroscopy, it was observed that Ba3CaNb2O9 ceramics tend to conduct more when they present a tendency towards the 1:1 domains. The earlier result was also confirmed in microwave frequency, in which the dielectric loss decreasing was correlated to the decrease of the 1:1 domain in the crystal structure. In the strontium solid solution, a transition from the D3d3 trigonal phase to the C2h3 monoclinic one was noted in powder samples, being derived from octahedral tilting (a0b-b- Glazer system). In the lanthanum system, besides the coexistence, the monodomains 1:1 and 1:2 were observed. Otherwise, the 1:1 monodomain system, BaLaCaNbO6 (y = 0.50), exhibited an intrinsic monoclinic distortion. This distortion was ascribed to the octahedral tilting (a0b-b- Glazer system), lowering the crystal symmetry from Oh5 cubic phase to the C2h3 monoclinic phase. The dielectric resonator performances of the BaLaCaNbO6 and Ba3CaNb2O9 systems were evaluated. The first system showed the following values: permittivity &epsilon;g &#8764; 26, Qu &times; fR &#8764; 10.506 GHz and coefficient &#964;f &#8764; -55 ppm.K-1. The second system exhibited the data: permittivity &epsilon;g &#8764; 43, Qu &times; fR &#8764; 15.752 GHz and coefficient &#964;f &#8764; 278 ppm.K-1.

O objetivo desta tese é o projeto e a síntese de filtros passa-faixa sintonizáveis em frequências de micro-ondas utilizando ressoadores planares tipo patch. As características dos filtros projetados, tais como frequência central, largura de banda e/ou seletividade, são eletronicamente ajustadas por uma tensão de controle DC. Uma metodologia para a concepção e síntese de filtros sintonizáveis patch é desenvolvida e aplicada a dois filtros com topologias triangular e circular. A metodologia fornece técnicas para extrair o esquema de acoplamento que modela o comportamento do filtro e as equações necessárias para calcular a matriz de acoplamento. Então, a resposta teórica do filtro resultante da análise dos coeficientes da matriz de acoplamento é comparada com os resultados das simulações completas. As simulações completas combinam os resultados da simulação eletromagnética 3D do layout do filtro com os resultados da simulação elétrica dos dispositivos de ajuste, representados por seu modelo elétrico equivalente de elementos discretos. Isso permite o correto modelamento das características do ajuste e a definição de seus limites. A fim de validar a metodologia, os filtros patch sintonizáveis são fabricados usando tecnologia de micro-ondas de circuito Integrado (MIC) sobre substratos flexíveis. As dimensões mínimas são maiores do que 0,5 mm, garantindo um processo de fabricação de baixo custo. O primeiro filtro é um filtro patch dual-mode sintonizável que utiliza um ressonador triangular com duas fendas perpendiculares. A frequência central e a largura de banda do filtro podem ser ajustadas individualmente por um controle independente de cada modo fundamental degenerado. O controle dos modos é feito através de diodos varactor montados nas fendas do ressoador patch. O filtro apresenta variação de 20 % de frequência central de 2,9 GHz a 3,5 GHz. A banda relativa de 3 dB varia de 4 % a 12 %. Duas tensões de polarização DC diferentes variando de 2,5 V a 22 V são usadas para ajustar este filtro. O segundo filtro é um filtro patch triple-mode sintonizável que utiliza um ressoador circular com quatro fendas radiais, nas quais são conectados os diodos varactor. A frequência central e a largura de banda deste filtro variam simultaneamente. O filtro apresenta 27 % de variação da frequência central de 1,8 GHz a 2,35 GHz com variação concomitante da largura de banda relativa de 8,5 % para 26 %. Apenas uma única tensão de polarização DC variando de 0,5 V a 20 V é usada para sintonizar este filtro. Ambos os filtros são capazes de lidar com níveis de potência de no mínimo +14,5 dBm (filtro com ressoador triangular) e +12,9 dBm (filtro com ressoador circular). / The objective of this thesis is the design and synthesis of tunable bandpass filters at microwave frequencies using planar patch resonators. The characteristics of the designed filters, such as center frequency, bandwidth, and/or selectivity, are electronically adjusted by a DC voltage control. A methodology for the design and synthesis of tunable patch filters is developed and applied to two filters with triangular and circular topologies. The methodology provides techniques to extract the coupling scheme that models the filter behavior and the necessary equations for calculating the corresponding coupling matrix. Then, the theoretical filter response resulting from the analysis of the coupling matrix coefficients is compared to the results of complete simulations. The complete simulations combine the results of the 3D electromagnetic (EM) simulation of the filter layout with the results of the electrical simulation of the tuning devices, represented by their lumped elements equivalent model. This allows the correct model of the tuning effect and the definition of the tuning possibilities and limits. In order to validate the methodology, the tunable patch filters are fabricated using Microwave Integrated Circuit (MIC) technology on flexible substrates. The minimum dimensions are greater than 0.5 mm, ensuring a low cost fabrication process. The first filter is a tunable dual-mode patch filter using a triangular resonator with two perpendicular slots. The central frequency and the bandwidth of the filter are individually tuned by independently controlling each degenerate fundamental mode. The topology with uncoupled modes allows the control of each resonant mode frequency by varactor diodes mounted across the slots of the patch resonator. This filter presents a center frequency tuning range of 20 %, varying from 2.9 GHz to 3.5 GHz. The FBW 3dB can be varied from 4 % to 12 %. Two different DC bias voltages ranging from 2.5 V to 22 V are used to tune this filter. The second filter is a tunable triple-mode patch filter using a circular resonator with four slots, across which the varactor diodes are connected. The center frequency and bandwidth of this filter vary simultaneously. This filter presents a center frequency tuning range of 27 %, varying from 1.8 GHz to 2.35 GHz, changing concomitantly with the bandwidth from 8.5 % to 26 %. Only a single DC bias voltage ranging from 0.5 V to 20 V is used to tune the filter. Both filters are able to handle power levels as high as +14.5 dBm (triangular patch filter) and +12.9 dBm (circular patch filter).

Esta dissertação trata da construção e caracterização de um ressoador Bridged Loop-Gap para aplicações em espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica nas bandas L e S. As dimensões típicas deste ressoador são da ordem de 1/10 do comprimento de onda ressonante. O ressoador Bridged Loop-Gap é de fácil fabricação e de baixo custo, possuindo uma excelente homogeneidade de campo magnético, bem como alto fator de preenchimento e fator de qualidade. Neste trbalho foi desenvolvida uma sistemática para o dimensionamento e otimização do desempenho do referido ressoador, para aplicações em várias faixas de freqüência de microondas. Estes estudos tomaram como base observações experimentais, as quais foram realizadas utilizando equipamento disponível no Laboratório de Telecomunicações da EESC/USP. Também foram analisados os modelos e métodos de predição da freqüência de ressonância disponíveis na literatura, onde os resultados calculados foram comparados com os resultados obtidos experimentalmente, verificando sua validade na predição da freqüência de ressonância do Ressoador Bridged Loop-Gap. / This dissertation deals with the design and characterization of a Bridged Loop-Gap Resonators for applications in Spectroscopy of Electron Paramagnetic Resonance in the L and S bands. The typical dimensions of the resonator are of the order of 1/10 of the resonant wavelength. The Bridged Loop-Gap Resonator is easy to manufacture and it is low cost, showing an excellent homogeneity of magnetic field as well as high filling factor and quality factor. In this work we describe the design, fabrication and performance of the Bridged Loop-Gap Resonator. These studies were based on experimental characterization, which was carried out using the equipment available in the EESC/USP Telecommunications Labs. Also we analyzed models and methods for estimating the resonance frequency. The methods were validated by comparing the calculated results with experimental data.

O objetivo desta tese é o projeto e a síntese de filtros passa-faixa sintonizáveis em frequências de micro-ondas utilizando ressoadores planares tipo patch. As características dos filtros projetados, tais como frequência central, largura de banda e/ou seletividade, são eletronicamente ajustadas por uma tensão de controle DC. Uma metodologia para a concepção e síntese de filtros sintonizáveis patch é desenvolvida e aplicada a dois filtros com topologias triangular e circular. A metodologia fornece técnicas para extrair o esquema de acoplamento que modela o comportamento do filtro e as equações necessárias para calcular a matriz de acoplamento. Então, a resposta teórica do filtro resultante da análise dos coeficientes da matriz de acoplamento é comparada com os resultados das simulações completas. As simulações completas combinam os resultados da simulação eletromagnética 3D do layout do filtro com os resultados da simulação elétrica dos dispositivos de ajuste, representados por seu modelo elétrico equivalente de elementos discretos. Isso permite o correto modelamento das características do ajuste e a definição de seus limites. A fim de validar a metodologia, os filtros patch sintonizáveis são fabricados usando tecnologia de micro-ondas de circuito Integrado (MIC) sobre substratos flexíveis. As dimensões mínimas são maiores do que 0,5 mm, garantindo um processo de fabricação de baixo custo. O primeiro filtro é um filtro patch dual-mode sintonizável que utiliza um ressonador triangular com duas fendas perpendiculares. A frequência central e a largura de banda do filtro podem ser ajustadas individualmente por um controle independente de cada modo fundamental degenerado. O controle dos modos é feito através de diodos varactor montados nas fendas do ressoador patch. O filtro apresenta variação de 20 % de frequência central de 2,9 GHz a 3,5 GHz. A banda relativa de 3 dB varia de 4 % a 12 %. Duas tensões de polarização DC diferentes variando de 2,5 V a 22 V são usadas para ajustar este filtro. O segundo filtro é um filtro patch triple-mode sintonizável que utiliza um ressoador circular com quatro fendas radiais, nas quais são conectados os diodos varactor. A frequência central e a largura de banda deste filtro variam simultaneamente. O filtro apresenta 27 % de variação da frequência central de 1,8 GHz a 2,35 GHz com variação concomitante da largura de banda relativa de 8,5 % para 26 %. Apenas uma única tensão de polarização DC variando de 0,5 V a 20 V é usada para sintonizar este filtro. Ambos os filtros são capazes de lidar com níveis de potência de no mínimo +14,5 dBm (filtro com ressoador triangular) e +12,9 dBm (filtro com ressoador circular). / The objective of this thesis is the design and synthesis of tunable bandpass filters at microwave frequencies using planar patch resonators. The characteristics of the designed filters, such as center frequency, bandwidth, and/or selectivity, are electronically adjusted by a DC voltage control. A methodology for the design and synthesis of tunable patch filters is developed and applied to two filters with triangular and circular topologies. The methodology provides techniques to extract the coupling scheme that models the filter behavior and the necessary equations for calculating the corresponding coupling matrix. Then, the theoretical filter response resulting from the analysis of the coupling matrix coefficients is compared to the results of complete simulations. The complete simulations combine the results of the 3D electromagnetic (EM) simulation of the filter layout with the results of the electrical simulation of the tuning devices, represented by their lumped elements equivalent model. This allows the correct model of the tuning effect and the definition of the tuning possibilities and limits. In order to validate the methodology, the tunable patch filters are fabricated using Microwave Integrated Circuit (MIC) technology on flexible substrates. The minimum dimensions are greater than 0.5 mm, ensuring a low cost fabrication process. The first filter is a tunable dual-mode patch filter using a triangular resonator with two perpendicular slots. The central frequency and the bandwidth of the filter are individually tuned by independently controlling each degenerate fundamental mode. The topology with uncoupled modes allows the control of each resonant mode frequency by varactor diodes mounted across the slots of the patch resonator. This filter presents a center frequency tuning range of 20 %, varying from 2.9 GHz to 3.5 GHz. The FBW 3dB can be varied from 4 % to 12 %. Two different DC bias voltages ranging from 2.5 V to 22 V are used to tune this filter. The second filter is a tunable triple-mode patch filter using a circular resonator with four slots, across which the varactor diodes are connected. The center frequency and bandwidth of this filter vary simultaneously. This filter presents a center frequency tuning range of 27 %, varying from 1.8 GHz to 2.35 GHz, changing concomitantly with the bandwidth from 8.5 % to 26 %. Only a single DC bias voltage ranging from 0.5 V to 20 V is used to tune the filter. Both filters are able to handle power levels as high as +14.5 dBm (triangular patch filter) and +12.9 dBm (circular patch filter).