Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Orientador: Martin Tygel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T01:39:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LucioTunesdos_D.pdf: 17057171 bytes, checksum: a2668ec99681ba986499bd0d653dfd29 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Neste trabalho resolvemos o problema direto na propagação de ondas acústicas em meios multicamadas (isto é, meios constituídos por camadas homogêneas separadas por interfaces planas e horizontais) compreeendidos entre dois semi-espaços homogêneos, devido a uma fonte pontual localizada no semi-espaço superior. Para tanto, desenvolvemos uma implementação computacional do método apresentado por Tygel e Hubral em 1987, o qual fornece a solução exata Para o problema através de fórmulas integrais fechadas, com intervalos de integração finitos. Introduzimos também expressões assintóticas Para a descrição dos di versos eventos envolvidos. Efet uamos testes comParat ivos entre os dois resul tados, obtendo boa concordância entre a sol ução exata e a aproximação assintótica no seu domínio de validade / Abstract: We present here a computational implementation of the method proposed by Tygel and Hubral in 1987 for the determination of the acoustic response of a horizontally stratified medium due to a point source exci tat ion. We also introduce simplified asymptotic approximations for the relevant events that occur in the propagation. The exact and asymptotic solutions to the problem are compared and discussed. The two solutions are shown to agree ln thelr domains of validity / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Resumo não disponível.

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Neste trabalho foram estudados a propagação de ondas ópticas e os campos elétricos gerados por eletrodos coplanares com o objetivo de calcular a interaçào eletroóptica em um modulador de fase integrado tipo canal, fornecendo os dados necessários à sua implementação utilizando como substrato o niobato de lítio. Em seguida, foi apresentado um método para cálculo da modulação residual de amplitude em moduladores de amplitude em moduladores eletroópticos de fase para sensores a fibra óptica. Finalizando o trabalho, foram implementados e caracterizados alguns guias e um protótipo de modulador de fase integrado.

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.

Para um sensor de amplo emprego como o radar, a confiabilidade na informação de que há de fato alvo presente depende basicamente da razão entre a potência do sinal eco captado da atmosfera e o nível de potência de ruído térmico no receptor. No espaço-livre, segundo a equação-radar, a potência do sinal eco esperada para certos parâmetros de sistema e propriedades do alvo decairia consistentemente com a distância. Já se observou, contudo, que o alcance de detecção observado ora está aquém, ora está muito além do previsto. A condição padrão de propagação envolve, nessa ordem de aumento de distância e de predominância, interferência entre a onda direta e a onda refletida na superfície, difração contra curvatura da Terra e espalhamento da onda por irregularidades atmosféricas a grandes altitudes. Atribui-se à atmosfera mais baixa da Terra a principal causa de variação na cobertura espacial do radar, devido à presença de dutos troposféricos, quando, na qualidade de modelos preditivos, a condição padrão ou a possível obstrução por terreno irregular não dão explicações satisfatórias para o nível de potência recebida. Este trabalho tem por objetivo o estudo teórico da propagação de sinais radar sujeita a dutos troposféricos, por intermédio de simulação funcional do desempenho de detecção de alvos nos casos de Swerling. Elaboraram-se dois modelos complementares, um baseado em método numérico-analítico, via aproximação paraxial da equação de onda do campo eletromagnético, e outro em método de traçado de raios, com o fim de propiciar auxílios à decisão para mitigação ou exploração dos efeitos de propagação sobre a cobertura radar e, assim, determinar perfil de voo furtivo em favor do alvo ou apoiar o delineamento de avaliações operacionais desses sistemas quanto à seleção de fatores dominantes, dentre frequência, polarização, altitude, diagrama de radiação, apontamento de antena e terreno irregular.

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

Os dispositivos SAW (SurfaceAcousticWaves) são amplamente empregados em diversas aplicações, tais como a utilização em sistemas de telecomunicações, desde celulares até diversos dispositivos eletrônicos sem fio (wireless), como ressonadores e filtros. Outra aplicação importante, atribuída a esses dispositivos, é a de sensores, podendo atuar na área química, biológica e mecânica. Operam em diversos ambientes e são funcionais em uma vasta faixa de frequências, desde uma escala de centésimos de hertz até centenas de terahertz. Estes dispositivos são constituídos por um substrato recoberto por um material piezoelétrico e estimulados por sinais ondulatórios que se propagam ao longo de sua superfície. Sobre o revestimento piezoelétrico são depositados eletrodos metálicos chamadas de transdutores interdigitais (IDTs), que são responsáveis pelos estímulos ondulatórios e pelo acoplamento eletromecânico do dispositivo. Neste trabalho é apresentado o dispositivo SAW, a sua estrutura, a simulação da propagação ondulatória sobre a superfície de nitreto de alumínio (AlN) e a caracterização elétrica de um dispositivo. As propriedades mecânicas e elétricas do material piezoelétrico foram avaliadas com o intuito de compreender os fundamentos físicos durante a propagação da onda. A propagação ondulatória sobre a superfície de AlN, com diferentes espessuras, foi analisada em simulações utilizando o programa COMSOL Multiphysics. As espessuras de AlN simuladas foram de 5,0 ?m e 1,0 ?m, observando-se que em ambas as simulações a propagação ondulatória ocorre preferencialmente na superfície do material. As respostas de intensidade de sinal (dB) em função da frequência (MHz) de um dispositivo SAW foram obtidas através da análise das caracterizações de perdas de inserção (InsertionLoos - IL) e perdas por retorno (ReturnLoos - RL) e as medidas de frequência de ressonância atingiram valores em torno de 10,0 MHz.