[pt] A crescente demanda por dispositivos portáveis de tamanho e peso cada vez
mais reduzidos vem estimulando a busca por materiais de alta constante dielétrica
e baixas perdas na faixa de freqüência de microondas capazes de permitir a
integração e miniaturização de circuitos. No presente trabalho foi realizado um
estudo teórico e experimental sobre a utilização de filmes de alta constante
dielétrica na fabricação de dispositivos passivos de microondas de tamanhos
reduzidos. Foi feita uma análise no domínio da freqüência sobre a influência
desses filmes nas características de diferentes configurações de linhas de
transmissão planares com múltiplas camadas dielétricas. A partir dessa análise, foi
escolhida a configuração, denominada aqui de QCPW (Quase-Coplanar
Waveguide), que permite a realização prática de estruturas com diversos valores
de impedância utilizando dimensões transversais confortáveis. Filmes espessos de
compostos de titanato de cálcio e de titanato de magnésio depositados pelo
método de screen-printing e filmes finos de titanato de estrôncio por
RF Magnetron Sputtering foram fabricados e caracterizados. O método do
ressoador linear CPW e da linha de transmissão CPW foram empregados para
determinar o valor da constante dielétrica e da tangente de perdas desses filmes na
faixa de freqüência de microondas e à temperatura ambiente. O método do
ressoador linear CPW foi adaptado e aperfeiçoado para fornecer resultados
satisfatórios para o caso dos filmes finos. Finalmente, foram projetados,
analisados e fabricados, pela primeira vez, transformadores de impedância em
linhas de transmissão (TLT) de tamanho reduzido e com resposta banda larga
baseados na configuração QCPW utilizando filmes de alta constante dielétrica. / [en] The growing demand for portable devices with more reduced size and
weight has stimulated the search for materials with high dielectric constant and
low losses in the microwave frequency range allowing circuit integration and
miniaturization. In this work, a theoretical and experimental study of the use of
high dielectric constant films in the fabrication of microwave passive devices with
reduced sizes has been made. A frequency domain analysis of the influence of
these films on the characteristics of different configurations of multilayer
transmission lines has been done. From this analysis, a configuration, called here
as QCPW (Quasi-Coplanar Waveguide), that allows a practical implementation
of structures with several values of impedance using comfortable transversal
dimensions was chosen. Composite thick films of calcium titanate and magnesium
titanate deposited by screen-printing and thin films of strontium titanate
deposited by RF Magnetron Sputtering have been elaborated and characterized.
CPW linear resonator method and CPW transmission line have been used to
determinate the value of the dielectric constant and loss tangent of these films in
the microwave frequency range at room temperature. The CPW linear resonator
method was adapted and improved in order to provide satisfactory results for the
case of thin films. Finally, for the first time, impedance transmission line
transformers (TLT) with reduced size and wide-band response, based on the
QCPW configuration using high dielectric constant films have been designed,
analyzed, and fabricated.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:17115 |
| Date | 23 March 2011 |
| Creators | JOSÉ IGNACIO MARULANDA BERNAL |
| Contributors | MARIA CRISTINA RIBEIRO CARVALHO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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