[pt] Neste trabalho, o Método dos Elementos Finitos é aplicado
na análise eletromagnética de estruturas coaxiais
circularmente simétricas excitadas pelo
modo TEM. A representação do campo magnético é feita
através da associação de funções base polinomiais de
diferentes ordens a grades que possuem elementos
triangulares ou retangulares. Este trabalho apresenta um
estudo comparativo entre as diversas possibilidades de
associações função base e elemento, considerando o
tempo de processamento computacional e a precisão exigida
na simulação. A técnica é aplicada na análise de
dispositivos de acoplamento entre diferentes guias
coaxiais usualmente empregados em antenas de banda larga.
Para validar os resultados do algoritmo, os resultados
obtidos nas diversas etapas são comparados
com aqueles obtidos via Método de Casamento de Modos. Além
disto, a técnica é empregada para avaliar a possibilidade
de utilização de dispositivos de inspeção
de tubulação que utiliza uma onda TEM de alta freqüência. A
onda TEM é excitada no interior da tubulação de forma que
variações em suas paredes, nas condições de contorno dos
campos, produzam alterações nas características de
propagação, que serão detectadas e associadas às anomalias
de suas paredes internas. Estes dispositivos de inspeção
são empregados na indústria de petróleo e gás. / [en] In this work, the Method of Finite Element is applied in
the electromagnetic analysis of circularly symmetrical
coaxial structures excited by TEM mode. The representation
of the magnetic field is made through the association of
polynomial basis functions of different orders associated
in the grids made of triangular or rectangular elements.
This work presents a comparative study between different
possibilities of association between basis functions and
element, considering the computational time and the
accuracy yielded by the simulation. The technique is
applied in the electromagnetic analysis of coupling devices
used to connect different coaxial waveguides operating at
microwave frequencies. To validate the algorithm developed
in this work, the MEF results are compared with those
obtained by employing Method of Mode Matching (MMM).
Moreover, the technique is also employed to evaluate the
possibility of use of TEM wave highfrequency for inspection
of metallic pipelines. The TEM wave is excited inside
cylindrical metallic pipes and anomalies in the metallic
walls are associated to the changes in the propagation
characteristics. These inspection devices are intensively
used in the industry of oil and gas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:11559 |
| Date | 17 April 2008 |
| Creators | CLAUDIO VINICIUS PEREIRA DE ARAUJO |
| Contributors | JOSE RICARDO BERGMANN |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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