Neste trabalho, desenvolveu-se um modelo matemático e um aparato de medidas, que têm como objetivo auxiliar no projeto e na caracterização de estruturas de ondas lentas para válvulas de ondas progressivas. O objetivo é obter as características de velocidade de fase e de impedância de interação de uma dada estrutura de ondas lentas. Modelou-se matematicamente uma estrutura de ondas lentas do tipo ringbar como uma hélice dupla contraposta, de forma que se obteve uma série de resultados teóricos já publicados e outros inéditos. Desenvolveu-se um aparato de medida em microondas para a caracterização experimental da estrutura de ondas lentas sob análise. Apresentam-se os procedimentos de medida e os resultados experimentais obtidos, comparando-os com as predições do modelo matemático. Os resultados experimentais apresentaram boa reprodutibilidade e distaram dos teóricos de acordo com o esperado. Considerou-se que o modelo matemático e o aparato de medida, bem como as técnicas experimentais, já constituem uma importante ferramenta que será de fundamental importância no projeto e fabricação de válvulas de ondas progressivas. / In this work, a mathematical model and a measurement apparatus for aiding in the project and characterization of slow-wave structures for highpower traveling-wave tubes were developed. The objective is to obtain the phase velocity and the interaction impedance characteristics of a given slow-wave structure. A ring-bar slow-wave structure was mathematically modeled as a contrawound helix in a such way that several published and still unpublished results could be achieved. A microwave measurement apparatus was developed for the experimental characterization of the slow-wave structure under analysis. The measurement procedures are presented and the experimental results are compared to the theoretical predictions. The experimental results presented good reproducibility and differed from the theoretical ones in an expected way. It was considered that the mathematical model and the measurement apparatus, as well experimental procedures, already constitute a very important tool, which will have fundamental role in the design and manufacture of traveling-wave tubes.

Neste trabalho, desenvolveu-se um modelo matemático e um aparato de medidas, que têm como objetivo auxiliar no projeto e na caracterização de estruturas de ondas lentas para válvulas de ondas progressivas. O objetivo é obter as características de velocidade de fase e de impedância de interação de uma dada estrutura de ondas lentas. Modelou-se matematicamente uma estrutura de ondas lentas do tipo ringbar como uma hélice dupla contraposta, de forma que se obteve uma série de resultados teóricos já publicados e outros inéditos. Desenvolveu-se um aparato de medida em microondas para a caracterização experimental da estrutura de ondas lentas sob análise. Apresentam-se os procedimentos de medida e os resultados experimentais obtidos, comparando-os com as predições do modelo matemático. Os resultados experimentais apresentaram boa reprodutibilidade e distaram dos teóricos de acordo com o esperado. Considerou-se que o modelo matemático e o aparato de medida, bem como as técnicas experimentais, já constituem uma importante ferramenta que será de fundamental importância no projeto e fabricação de válvulas de ondas progressivas. / In this work, a mathematical model and a measurement apparatus for aiding in the project and characterization of slow-wave structures for highpower traveling-wave tubes were developed. The objective is to obtain the phase velocity and the interaction impedance characteristics of a given slow-wave structure. A ring-bar slow-wave structure was mathematically modeled as a contrawound helix in a such way that several published and still unpublished results could be achieved. A microwave measurement apparatus was developed for the experimental characterization of the slow-wave structure under analysis. The measurement procedures are presented and the experimental results are compared to the theoretical predictions. The experimental results presented good reproducibility and differed from the theoretical ones in an expected way. It was considered that the mathematical model and the measurement apparatus, as well experimental procedures, already constitute a very important tool, which will have fundamental role in the design and manufacture of traveling-wave tubes.

Submitted by Júlio Leão Brandão (jlbrandao@ufba.br) on 2018-08-21T16:58:01Z No. of bitstreams: 1 Tese Francisco Gamboa Ortega_Versão Final.pdf: 18212873 bytes, checksum: 68105099755dc5b12eaaa382f396aee6 (MD5) / Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2018-09-25T20:51:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Francisco Gamboa Ortega_Versão Final.pdf: 18212873 bytes, checksum: 68105099755dc5b12eaaa382f396aee6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-25T20:51:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Francisco Gamboa Ortega_Versão Final.pdf: 18212873 bytes, checksum: 68105099755dc5b12eaaa382f396aee6 (MD5) / O método da análise de velocidade convencional estima um parâmetro chamado de velocidade de Normal Moveout ou NMO que corresponde à combinação da velocidade vertical da onda P (vpz) e do parâmetro de Thomsen δ. A não consideração do efeito deste parâmetro separadamente causaria erros na conversão tempo profundidade. Os erros poderiam ser atenuados com a obtenção da velocidade vpz a partir da informação de poço, mas muitas vezes não é disponível. Nesta tese propomos uma estimativa conjunta da velocidade vpz e dos parâmetros de Thomsen. Para tanto, esses valores serão obtidos utilizando novas aproximações do tempo de reflexão em meios Transverse Isotropic através de uma inversão determinística com regularização. Os resultados destas inversões serão validados utilizando as distribuições bidimensionais estimadas na etapa da migração em profundidade, testados em modelos sintéticos de multicamadas homogêneas e heterogêneas. As expressões para o tempo de reflexão utilizadas na inversão são obtidas por meio de aproximações racionais da velocidade de fase. A principal vantagem das aproximações propostas é que algumas delas são expressões analíticas bastante simples, que as tornam fáceis de serem utilizadas, e ao mesmo tempo têm uma qualidade igual ou maior das expressões já estabelecidas na literatura. Além disso, permitem ser generalizadas de aproximações para o tempo de reflexão em meios acústicos com anisotropia Vertical Transverse Isotropic para aproximações do tempo de reflexão em meios quase-acústicos com anisotropias dos tipos Tilted Transverse Isotropic e ortorrômbico. Também, foi realizada uma comparação das estimativas de velocidade NMO de duas metodologias que não dependem dos parâmetros anisotrópicos e sim da heterogeneidade do meio, utilizando um dado 2-D da Bacia do Jequitinhonha que apresenta comportamento anisotrópico. Os resultados mostraram que incluir os efeitos da anisotropia no processamento de dados sísmicos produz resultados mais consistentes que a abordagem convencional, uma vez que esta última ignora a anisotropia do meio.