[pt] Células de medição (MCs) são amplamente utilizadas na engenharia
de micro-ondas para a caracterização eletromagnética dos materiais. Neste
trabalho, apresentamos uma formulação baseada na técnica de casamento
de modos (MMT) para a caracterização eletromagnética de MCs para
materiais anisotrópicos uniaxiais. Apresentamos e validamos uma técnica
para modelagem de MCs com uma e duas portas por meio da de matrizes
de espalhamento generalizadas (GSMs) extraídas do MMT. Uma vez que
as soluções fechadas (isto é, não numéricas) são usadas para calcular as
integrais de acoplamento das GSMs, a presente abordagem é uma alternativa
computacionalmente eficiente para modelar MCs quando comparada às
técnicas usuais de força bruta numérica (tais como soluções baseadas em
elementos, volumes, ou diferenças finitas). Um algoritmo de inversão também
é apresentado para recuperar os parâmetros constitutivos de meios complexos
(materiais com perdas e anisotrópicos). Diferentemente da maioria dos
trabalhos que utilizam métodos semi-analíticos, a novidade do presente
método consiste em considerar MCs com seção transversal grande frente ao
comprimento de onda, em vários modos podem ser progagantes. Apresentamos
uma série de resultados numéricos que mostram que a técnica de inversão
apresentada neste estudo pode recuperar adequadamente os parâmetros
constitutivos de um material de amostra, uma vez que os parâmetros de
espalhamento da MC são conhecidos. / [en] Measurement cells (MCs) are widely used in microwave engineering for
the electromagnetic characterization of materials. In this work, we present
a mode-matching technique (MMT) formulation for the electromagnetic
characterization of MCs for uniaxial anisotropic materials. We present and
validate a technique for modeling MCs with one- and two-ports via generalized
scattering matrices (GSMs) extracted from the MMT. Since closed-form
solutions are used for computing the coupling integrals of the GSMs, the
present approach is a computationally-efficient alternative to modeling MCs
when compared to usual brutal-force techniques (such as finite-elements, finitevolumes, and finite-difference solutions). An inverse algorithm is also presented
to retrieve the constitutive parameters of complex media (lossy and anisotropic
materials). Differently from the majority of the works using semi-analytical
methods, the novelty of the present method rely on considering overmoded
MCs. We present a series of numerical results that show that the inversion
technique presented herein can properly retrieve the constitutive parameters
of a sample material once the MC scattering parameters are known.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:59414 |
| Date | 07 June 2022 |
| Creators | RICARDO RIBEIRO RODRIGUES |
| Contributors | GUILHERME SIMON DA ROSA, GUILHERME SIMON DA ROSA, GUILHERME SIMON DA ROSA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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