nÃo hà / A expansÃo das redes de telecomunicaÃÃes sem fio e o fenÃmeno da convergÃncia digital trazem a inerente necessidade da pesquisa de novos componentes que assegurem a sustentabilidade e a evoluÃÃo dos sistemas. Novos tipos de antenas, menores e mais eficientes, sÃo exigidas à medida que novos dispositivos vÃo surgindo. Neste contexto, as antenas ressoadoras dielÃtricas, construÃdas com novos materiais, aparecem como excelente opÃÃo para substituir as antenas metÃlicas tradicionais. Este trabalho apresenta uma proposta de antena ressoadora dielÃtrica circularmente polarizada, operando na frequÃncia central de 2,25 GHz, na qual um esquema de alimentaÃÃo por sonda Ãnica à empregado para excitar dois modos ressonantes em um dielÃtrico em forma de quarto de cilindro. Este leiaute permite a ativaÃÃo de modos de baixa ordem, com distribuiÃÃo ortogonal dos campos eletromagnÃticos, ressoando em frequÃncias prÃximas com uma diferenÃa de fase de 90Â. SÃo introduzidos conceitos da teoria eletromagnÃtica envolvendo cavidades ressonantes e caracterÃsticas dos materiais cerÃmicos que compÃem o dielÃtrico. AlÃm disso, os processos de modelagem por computador e de construÃÃo de um protÃtipo sÃo explicados. Os resultados sÃo discutidos comparativamente entre o modelo computacional e as medidas experimentais executadas em laboratÃrio. O estudo demonstra uma boa concordÃncia entre os resultados simulados e os experimentais e evidencia a viabilidade da antena para aplicaÃÃes que necessitem de polarizaÃÃo circular na regiÃo do espectro de frequÃncias prÃximas a 2,25 GHz. / The expansion of wireless telecommunications networks and the phenomenon of digital convergence bring the inherent need for research of new components to ensure the sustainability and evolution of the systems. New types of antenna, smaller and more efficient, are required as new devices emerge. In this context, the dielectric resonator antennas, built with new materials, appear as an excellent option to replace the conventional metallic antennas. This work presents a proposal for a circularly polarized dielectric resonator antenna to operate at the center frequency of 2.25 GHz in which a single probe feeding scheme is used to excite two resonant modes in a quarter-cylinder-shaped dielectric. This layout allows the activation of low-order modes with orthogonal distribution of electromagnetic fields, resonating at near frequencies with a 90 phase difference. The concepts of electromagnetic theory related to resonant cavities and the characteristics of dielectric ceramic materials are introduced. Furthermore, the processes of computer modeling and constructing of a prototype are explained. The results are discussed by comparison between the computational model and experimental measurements performed in the laboratory. The study shows a good agreement between the simulated and experimental results and demonstrates the feasibility of the antenna for applications requiring circular polarization for operating at the region of the frequency spectrum close to 2.25 GHz.

nÃo hà / De modo a suprirem o aumento de trÃfego previsto para os prÃximos anos, os sistemas de comunicaÃÃes mÃveis da prÃxima geraÃÃo contam com tecnologias avanÃadas, como mÃltiplas subportadoras ortogonais e coordenaÃÃo entre pontos de transmissÃo. Os recursos de rÃdio passam a ser organizados em um nÃmero maior de dimensÃes, tornando mais complexas tarefas como a alocaÃÃo de recursos e a avaliaÃÃo de desempenho do enlace. Com base em tÃcnicas de aprendizagem de mÃquinas, foram investigadas novas maneiras de abordar essas tarefas, de modo a realizÃ-las eficientemente. Esta tese traz duas propostas: (i) agrupamento de pontos de transmissÃo e (ii) realizaÃÃo de interface enlace-a-sistema. Na proposta (i), utiliza-se o algoritmo k-mÃdias para identificar os vetores de forÃa do sinal similares, resultando em reduÃÃo na complexidade de cooperaÃÃo. Na proposta (ii), utilizam-se redes neurais artificiais para que o comportamento de simulaÃÃes de enlace possa ser aprendido, resultando em uma interface enlace-a-sistema mais confiÃvel para certas situaÃÃes na regiÃo de borda de cÃlula. Os resultados obtidos em ambas as propostas confirmam a aprendizagem de mÃquinas como abordagem apropriada aos problemas tratados, sendo capaz de conduzir a interpretaÃÃes alternativas e soluÃÃes eficientes. / In order to bear the growth in the traffic volume expected for the coming years, the next generation of mobile communication systems relies on advanced technologies such as multiple orthogonal subcarriers and coordination of multiple transmission points. The radio resources are organized in a higher number of dimensions, making resource allocation and assessment of link-level performance more complex tasks. Based on techniques from machine learning, we investigated novel ways of addressing these tasks in order to perform them efficiently. This thesis provides two proposals: (i) clustering of transmission points and (ii) design of a link-to-system interface. In proposal (i), the k-means algorithm is used to identify the strength signal vectors that are similar to each other, leading to a decrease on the cooperation complexity. In proposal (ii), we make use of artificial neural networks to learn the behavior of link-level simulations, resulting in a link-to-system interface more reliable for certain situations on the cell-edge region. The results obtained in both proposals confirm machine learning as an appropriate approach to the problems addressed, being able to lead to alternative interpretations and efficient solutions.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A âCombustÃo de FiltraÃÃoâ à uma tecnologia que tem sido empregada no desenvolvimento de aquecedores e caldeiras de alta eficiÃncia e baixa emissÃo de poluentes. No entanto, o processo de igniÃÃo da combustÃo nesses equipamentos, constituÃdos de queimadores porosos volumÃtricos, tem sido ainda uma questÃo nÃo resolvida. Os sistemas convencionais desenvolvidos para esses queimadores apresentam algum inconveniente operacional que prejudica a eficiÃncia de combustÃo. EntÃo, este trabalho tem como objetivo principal apresentar um projeto robusto e econÃmico de sistema de igniÃÃo por lanÃa-chamas destinado a queimadores porosos volumÃtricos, em que a CombustÃo de FiltraÃÃo està sendo aplicada como tecnologia de base para desenvolvimento de um novo modelo de aquecedor de Ãgua. Um protÃtipo do aquecedor equipado com o sistema de igniÃÃo foi desenvolvido, em escala de laboratÃrio, realizando-se estudos experimental e teÃrico quanto à queima com gÃs natural e com biogÃs. A anÃlise teÃrica envolve a caracterizaÃÃo do escoamento dos gases ao longo do corpo do sistema de igniÃÃo atravÃs da simulaÃÃo com o software âANSYS-CFXâ, como tambÃm, dos fenÃmenos relacionados à onda de combustÃo propagando-se no queimador do aquecedor, para o qual foi utilizado um modelo numÃrico de simulaÃÃo em FORTRAN. Neste contexto, à utilizado o software PREMIX no cÃlculo de equilÃbrio quÃmico, aplicÃvel à combustÃo prÃ-misturada em um meio poroso, tomando como referÃncia os dois parÃmetros principais de operaÃÃo: a razÃo de equivalÃncia e a velocidade do escoamento da mistura ar-combustÃvel. Como resultado: o sistema de igniÃÃo proposto mostrou-se adequado aos queimadores porosos, provendo estabilidade e facilidade de operaÃÃo, e reduzindo significativamente o tempo necessÃrio ao prÃ-aquecimento do meio poroso. O modelamento do escoamento e da combustÃo serviu de suporte para interpretaÃÃo adequada dos fenÃmenos presentes nos processos. A CombustÃo de FiltraÃÃo possibilitou a operaÃÃo estÃvel do aquecedor em ampla faixa de razÃo de equivalÃncia (de 0.30 a 1). / "Filtration Combustion" is a technology that has been used in the development of heaters and boilers with high efficiency and low pollutant emissions. However, the ignition process of combustion in such equipments, constituted of volumetric porous burners, have been an issue still unresolved. Conventional systems developed for these burners present some operational drawback that affects the combustion efficiency. So, this work aims mainly to present a robust and economical design of flame-thrower ignition system aimed at volumetric porous burners, in which Filtration Combustion is being applied as a basis technology for the developing a new model of water heater. A prototype of the heater equipped with the ignition system has been developed in laboratory scale, carrying out experimental and theoretical studies on the burning natural gas and biogas. The theoretical analysis involves the characterization of gas flow along the body of the ignition system through simulation with the software "ANSYS-CFX," as well as of the phenomena related to the combustion wave propagating itself through the heaterâs burner, for which a numerical simulation in FORTRAN has been used. In this context, a software âPREMIXâ was used in the chemical equilibrium calculation, applicable to premixed combustion in a porous medium, taking as reference the two main parameters of operation: the equivalence ratio and flow velocity of the air-fuel mixture. As a result, the ignition system proposed has been adequate to the porous burner, providing stability and ease of operation, and significantly reducing the time required for preheating the porous medium. The modeling of flow and combustion has served as a support for proper interpretation of the phenomena present in the processes. Filtration Combustion has allowed stable operation of the heater in a wide range of equivalence ratio (from 0.30 to 1).