nÃo hà / Com o rÃpido crescimento das indÃstrias de telecomunicaÃÃes criou-se uma forte necessidade por materiais cerÃmicos para aplicaÃÃes em micro-ondas. Devendo estes materiais apresentar alta permissividade dielÃtrica (εr), elevado fator de qualidade (Q), boa estabilidade tÃrmica (τf Â10 ppm/ÂC) e baixo custo. Com a invenÃÃo de telefones celulares portÃteis, o campo da comunicaÃÃo sem fio passou por um crescimento inovador nas Ãltimas dÃcadas. O sucesso da terceira geraÃÃo (3G) dos serviÃos de comunicaÃÃo de telefonia celular, motiva o desenvolvimento de banda larga de quarta geraÃÃo (4G) de telefones celulares e outros produtos e serviÃos sem fio, como por exemplo, o Bluetooth. Este trabalho consiste no desenvolvimento e caracterizaÃÃo da cerÃmica de titanato de bÃrio-bismuto (BaBi4Ti4O15) com adiÃÃo de Ãxido de niÃbio (Nb2O5) ou Ãxido de zinco (ZnO), visando a diminuiÃÃo da temperatura de sinterizaÃÃo e possivelmente melhorar a densificaÃÃo, e posteriormente, verificar as modificaÃÃes ocorridas nas propriedades do material, como por exemplo, o coeficiente de temperatura da frequÃncia ressonante (τf). As sÃries cerÃmicas foram produzidas usando a reaÃÃo no estado sÃlido, com o uso de moagem mecÃnica de alta energia e tratamento tÃrmico. A caracterizaÃÃo estrutural foi realizada com base na Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV) e Picnometria. As densidades relativas das amostras adicionadas com (ZnO) a de maior concentraÃÃo teve valor de 77% enquanto que o BBT puro o valor foi de 56%. As densidades relativas das amostras adicionadas com (Nb2O5) a de maior concentraÃÃo teve valor de 61% em relaÃÃo ao BBT puro. Foram realizados experimentos para avaliaÃÃo do comportamento elÃtrico e dielÃtrico das amostras, na faixa de Micro-ondas e RadiofrequÃncia (temperatura ambiente e com variaÃÃo de temperatura). Por fim, o material foi testado como uma DRA, e posteriormente os resultados obtidos foram simulados atravÃs do programa HFSS. As caracterÃsticas da DRA da cerÃmica pura sÃo 1,12dBi de ganho e 32,51% de eficiÃncia. A DRA que foi adicionada com 2% de (ZnO) apresentou ganho de 1,16dBi com 33,96% de eficiÃncia, enquanto a que foi adicionada com 5% de (Nb2O5) apresentou 1,41dBi de ganho com 42,21% de eficiÃncia. / With the rapid growth of the telecommunications industry created a strong need for ceramic materials for applications in microwave. These materials should exhibit high dielectric permittivity (εr), high quality factor (Q), good thermal stability (τf Â10 ppm/ÂC) and low cost. With the invention of mobile phones, the field of wireless communication has undergone a revolutionary growth in recent decades. The success of the third generation (3G) services in mobile communication, motivates the development of broadband fourth generation (4G) of mobile phones and other wireless products and services, such as Bluetooth. Nowadays it is well known the use of tablets, which are increasingly gaining market and encouraging the development of new technologies to improve the flow of information. This work involves the development and characterization of the barium bismuth titanate ceramic, (BaBi4Ti4O15) with addition of niobium oxide (Nb2O5) or zinc oxide (ZnO) in order to decrease the sintering temperature and possibly improve the densification and subsequently check the modifications on material properties, such as the temperature coefficient of resonant frequency (τf). The series ceramics were produced using the solid state reaction with the use of high energy mechanical milling and heat treatment. The structural characterization was performed based on Scanning Electron Microscopy (SEM) and Measurement by Pycnometer. The relative densities of the samples with added (ZnO) had the highest concentration value of 77% pure BBT while the value was 56%. The relative densities of the samples spiked with (Nb2O5) had the highest concentration value of 61% compared to pure BBT. Experiments were conducted to evaluate the electrical and dielectric behavior of the samples in the range of Microwave and Radio Frequency (temperature and temperature variation). Finally, the material was tested as a DRA, and then the results were simulated using the HFSS program. The characteristics of the pure ceramic DRA are 1,12dBi gain and 32,51% efficiency. The DRA added with 2% (ZnO ) showed 1.16dBi gain with 33,96% efficiency , while the one that was added with 5% (Nb2O5) showed gain of 1.41dBi with 42,21% efficiency.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:7478 |
| Date | 11 October 2013 |
| Creators | Paulo Maria de Oliveira e Silva |
| Contributors | AntÃnio SÃrgio Bezerra Sombra, Walter da Cruz Freitas Jr., Dmitriev Victor, Mauro Miguel Costa, Josà Wally MendonÃa Menezes |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia de TeleinformÃtica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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